Dos nuevos estudios revelaron por qué el COVID-19 provoca inflamaciones graves en algunos pacientes

Las células inmunitarias infectadas con el SARS-CoV-2 pueden desencadenar una respuesta inflamatoria masiva que contribuye a la gravedad de la COVID-19, sugieren dos artículos, uno publicado hoy en la revista científica Nature y una versión preliminar publicada en línea a comienzos de este mes.

Desde los primeros días de la pandemia, la investigación ha sugerido que la inflamación conduce a una dificultad respiratoria significativa y a otros daños en los órganos, características del COVID grave. Pero los científicos se han esforzado por identificar qué desencadena la inflamación.

Los últimos estudios implican dos tipos de glóbulos blancos: macrófagos en los pulmones y monocitos en la sangre que, una vez infectados con el virus, desencadenan la inflamación. Los estudios también brindan evidencia concluyente de que el virus puede infectar y replicarse en las células inmunitarias, y revela cómo ingresa a esas células. La evidencia de tales infecciones ha sido mixta hasta ahora.

“Los estudios ofrecen una explicación plausible de la gravedad del progreso de la COVID-19″, explica Malik Peiris, virólogo de la Universidad de Hong Kong. Y añade: “No creo que sea el único o el más importante camino, pero ciertamente es interesante”. Aún así, para Jian Zheng, inmunólogo de la Universidad de Iowa en Iowa City, “las células inmunes infectadas podrían ofrecer un objetivo potencial para el desarrollo de fármacos”.

Respuesta hiperactiva

En el artículo de Nature, Judy Lieberman, inmunóloga del Boston Children’s Hospital en Massachusetts, y sus colegas analizaron muestras de sangre de personas con COVID-19 y descubrieron que alrededor del 6% de los monocitos, células inmunitarias de “respuesta temprana” que patrullan el cuerpo en busca de invasores extraños, estaban experimentando un tipo de muerte celular asociada con la inflamación, conocida como piroptosis. “Ver que muchas células mueren es inusual -advierte-, porque el cuerpo generalmente se deshace de las células muertas rápidamente”.

Cuando los investigadores observaron las células moribundas, descubrieron que estaban infectadas con SARS-CoV-2. Sugieren que el virus probablemente estaba activando los inflamasomas, moléculas grandes que desencadenan una cascada de respuestas inflamatorias que terminaron en la muerte celular.

Los científicos también observaron otro tipo de células inmunitarias, los macrófagos, en los pulmones de personas que habían muerto de COVID-19. Debido a que los macrófagos recolectan basura celular, incluidos los desechos virales, fue una tarea difícil mostrar si los macrófagos estaban infectados con SARS-CoV-2 o simplemente absorbían estos desechos. El equipo descubrió que aproximadamente una cuarta parte de los macrófagos habían activado los inflamasomas y una fracción de ellos había sido infectada con el virus. Otras células pulmonares infectadas, el epitelio, no mostraron la misma respuesta.

Los resultados se alinean con los del segundo estudio, publicado en bioRxiv y aún no revisado por pares, por Esen Sefik, inmunólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, New Haven, y sus colegas. Ellos también encontraron que el virus podría infectar y replicarse en macrófagos en células pulmonares humanas y en un modelo de ratón del sistema inmunológico humano. Los macrófagos mostraron la misma respuesta inflamatoria descrita por Lieberman y finalmente murieron.

El equipo también descubrió que administrar a los ratones medicamentos que bloqueaban los inflamasomas prevenía la dificultad respiratoria grave. Las drogas “rescataron a los ratones para que no estuvieran tan enfermos”, dice Sefik. Esto sugiere que los macrófagos infectados tienen un papel en la neumonía observada en personas con COVID-19 grave.

“La respuesta inflamatoria de los macrófagos podría ser su forma de detener la replicación del SARS-CoV-2″, subraya el coautor del estudio Richard Flavell, inmunólogo, también de Yale, y el Instituto Médico Howard Hughes. Cuando se activaron los inflamasomas, el virus dejó de replicarse en las células. Pero cuando los investigadores bloquearon los inflamasomas, los macrófagos comenzaron a producir partículas virales infecciosas. Ese es un hallazgo “sorprendente”, remarca Peiris, porque muestra que los macrófagos pueden ayudar a la infección.

Pero Stanley Perlman, virólogo también de la Universidad de Iowa, dice que se necesitarán estudios de seguimiento para determinar qué tan importantes son las células inmunitarias infectadas en la inducción de COVID-19 grave en comparación con otros posibles mecanismos.

Entrada vírica

Ambos equipos también pudieron mostrar cómo el SARS-CoV-2 puede ingresar a las células inmunitarias. Los investigadores están desconcertados por esto porque las células no tienen muchos receptores ACE2, el principal punto de entrada del virus.

En experimentos con células humanas y de ratón, Sefik y Flavell descubrieron que el SARS-CoV-2 podría ingresar a los macrófagos pulmonares a través de la cantidad limitada de receptores ACE2 presentes. Pero el virus también se coló a través de otra proteína de superficie, conocida como receptor Fcγ, con la ayuda de anticuerpos. Cuando el virus encontró anticuerpos adheridos al receptor Fcy, en lugar de desactivar el virus, se recogió en la célula.

Lieberman dice que así también es como el virus ingresa a los monocitos, que no tienen receptores ACE2. Solo los monocitos con el receptor Fcγ podrían infectarse. Pero la experta asegura que no todos los anticuerpos facilitan la entrada viral. El equipo encontró que los anticuerpos producidos por personas que recibieron la vacuna de ARNm desarrollada por Pfizer y BioNTech no permitieron que los monocitos absorbieran el virus.

Ese hallazgo es tranquilizador, dado que muchas personas han sido vacunadas con vacunas de ARNm, según Peiris. Pero se necesitan más estudios para comprender qué tipos de anticuerpos facilitan la absorción viral por parte de los monocitos y si las vacunas que usan otras tecnologías podrían inducir una respuesta diferente.

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