El peligroso doble papel del sistema inmunológico en COVID-19
Las células inmunes a veces se pasan de la raya y, debido a su reacción excesiva, a veces causan un daño mayor que el propio virus.
Anuncios
La infección por el nuevo coronavirus SARS-CoV-2 sigue un curso muy variable: algunos de los infectados ni siquiera lo notan, mientras que otros se enferman tan gravemente que sus vidas corren peligro. Los científicos del Instituto de Salud de Berlín (BIH) y de la Charité - Universitätsmedizin Berlin y sus colegas de Leipzig y Heidelberg han descubierto ahora que el sistema inmunológico tiene una influencia decisiva en la progresión de la enfermedad. Utilizando un análisis unicelular, descubrieron que las células epiteliales afectadas por el virus emiten una "llamada de auxilio" al sistema inmunológico. Sin embargo, las células inmunitarias migratorias a veces se pasan de la raya y, debido a su reacción excesiva, a veces causan un daño mayor que el propio virus.
Imagen simbólica
thommas68, pixabay.com, CC0
La mayoría de las infecciones por SARS-CoV-2 son inofensivas; muchos de los infectados sólo se quejan de síntomas de resfriado de leves a severos o ni siquiera notan que han contraído la enfermedad. Otros se enferman tan gravemente de COVID-19 que tienen que ser tratados en unidades de cuidados intensivos. Incluso antes de que los primeros pacientes con COVID-19 fueran tratados en Charité, el profesor Roland Eils, presidente y director fundador del Centro de Salud Digital del BIH, inició un estudio junto con la profesora Irina Lehmann, jefa del Grupo de Investigación de Epidemiología Molecular del BIH, para investigar las causas moleculares y celulares de COVID-19. "Sospechamos que el propio sistema inmunológico del cuerpo juega un papel en las diferentes progresiones de la enfermedad. Y queríamos entender esto con más detalle", dice Lehmann.
Eils y su equipo bajo la dirección del Dr. Christian Conrad usaron lo que se conoce como análisis de una sola célula para examinar cada célula obtenida de las vías respiratorias de los pacientes con COVID-19. Esto se debe a que cada célula reacciona de forma diferente a la infección y proporciona información individual sobre el curso de la enfermedad, que puede ser leída a partir de las respuestas individuales de miles de genes en cada célula.
Los pacientes de COVID-19 de Berlín y Leipzig
Los pacientes de este estudio fueron reclutados en la Charité - Universitätsmedizin Berlin en el marco del estudio PA-COVID-19. El profesor Leif-Erik Sander, que trata a los pacientes de COVID-19 en el Departamento de Enfermedades Infecciosas y Medicina Pulmonar y que dirige el estudio PA-COVID-19 en Charité, asumió un papel central en el estudio unicelular de Berlín. El Centro Médico Universitario de Leipzig también participó en el estudio. En Leipzig, el estudio fue dirigido por el Dr. Sven Laudi, médico jefe de medicina intensiva del Departamento de Anestesiología y Cuidados Intensivos. En total, se examinaron muestras de diecinueve pacientes de COVID-19, así como de cinco sujetos de control sanos. Ocho de estos pacientes de COVID-19 mostraron una progresión bastante moderada de la enfermedad, mientras que once mostraron una progresión crítica. "Las muestras procedían de la nasofaringe, así como de los tubos bronquiales de dos pacientes. Pudimos obtener muestras longitudinales de cinco pacientes en varios puntos de tiempo, lo que nos permitió seguir la progresión de la enfermedad en el mismo paciente", explica Sander.
Se analizaron unas 160.000 células
"Aislamos células de las muestras de los pacientes en el laboratorio SL3 del Instituto de Virología de Charité bajo las más estrictas condiciones de seguridad y secuenciamos un total de 160.528 células", dicen Robert Lorenz Chua y el Dr. Soeren Lukassen, ambos del Centro de Salud Digital del BIH, al describir la gigantesca tarea que había que realizar. "Además de células inmunes, encontramos principalmente células de la capa superior del tracto respiratorio en las muestras, es decir, varias células epiteliales. De ellas aislamos ARN que contenía el genoma viral, pero también las transcripciones de genes activos en las células humanas. Basándonos en estos datos e información clínica, pudimos seguir con precisión el curso de la infección a nivel unicelular".
Llamada de auxilio al sistema inmunológico
El SARS-CoV-2 entra en las células uniéndose a los receptores ACE2. "Vimos que el receptor ACE2 se expresa dos o tres veces más fuertemente en algunas células epiteliales de pacientes con COVID-19 que en las células epiteliales de sujetos de control no infectados", explica Conrad. Las células infectadas envían una "llamada de auxilio" al sistema inmunológico y atraen a las células inmunológicas que ayudan a combatir la infección matando específicamente las células epiteliales infectadas y neutralizando el virus. "Es interesante observar que en el caso de COVID-19, la proteína de señalización interferón, que es en realidad la estrategia de defensa central del sistema inmunológico contra las infecciones virales, contribuye a que las células epiteliales produzcan más ACE2 y, por lo tanto, se vuelvan más vulnerables a la infección viral", explica Lehmann. El inmunólogo añade: "En la COVID-19, el sistema inmunológico ayuda así al virus a infectar más células, amplificando así la enfermedad". Además, los científicos observaron que especialmente en los pacientes gravemente enfermos, las células inmunes reaccionan con una inflamación excesiva.
Una alianza ominosa entre el virus y el sistema inmunológico
"El análisis de una sola célula ha demostrado muy claramente que el virus forma una alianza ominosa con el sistema inmunológico del paciente", explica Eils. "Especialmente en pacientes severamente enfermos, observamos que un sistema inmunológico hiperactivo conduce a la destrucción del tejido pulmonar. Esto podría explicar por qué estos pacientes se ven más gravemente afectados por la infección que los pacientes en los que el sistema inmunológico reacciona adecuadamente". Y Sander añade: "Estos resultados sugieren que nuestros tratamientos en pacientes con COVID-19 no sólo deben dirigirse contra el virus en sí, sino que también deben considerar terapias que limiten el sistema inmunológico, como las que ahora se utilizan con dexametasona, posiblemente incluso al comienzo de la enfermedad para evitar que el sistema inmunológico reaccione en exceso".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Noticias más leídas
Más noticias de nuestros otros portales
Contenido visto recientemente
Nuevos descubrimientos trazan un mapa de los sistemas de defensa de CRISPR-Cas en bacterias
Los científicos utilizan virus inofensivos para investigar el sistema nervioso de las ranas - Nueva era en la biología de los anfibios
La empresa de automatización de laboratorios de Múnich recauda 2,77 millones de euros - Investigación biotecnológica impulsada por la IA: laboratorios conectados para un progreso científico más rápido
El tamaño de la epidemia de Zika está subestimado, indica un estudio
Un gen antienvejecimiento retrasa 10 años la edad del corazón - Un avance ofrece una posible diana para pacientes con insuficiencia cardíaca
Los científicos producen los primeros modelos de código abierto de la proteína COVID-19 'S' de longitud completa. - La estructura de la proteína facilita la entrada del virus en las células huésped, convirtiéndolo en un objetivo clave para el desarrollo de vacunas y medicamentos antivirales.
Más de treinta nuevas especies de bacterias descubiertas en muestras de pacientes - "Esto nos ha llevado a suponer que se trata de un patógeno emergente que debemos vigilar"
Genes vinculados a la prolongación de la vida humana - Un grupo de genes que desempeñan un papel esencial en la construcción de componentes de nuestras células también puede influir en la vida humana
Engañar al nuevo coronavirus con un falso "apretón de manos" - Científicos desarrollan péptidos que podrían inactivar el coronavirus
Nuevos hallazgos sobre los efectos de Covid-19 en el colon - Mejor comprensión de las respuestas al SARS-CoV-2
Virus en evolución para combatir las infecciones bacterianas
