COVID-19: Sistema inmunológico en el camino equivocado
"Muchos indicios sugieren que el sistema inmunológico se interpone en su propio camino durante los cursos severos de COVID-19"
Contrariamente a lo que se ha supuesto generalmente hasta ahora, un curso severo de COVID-19 no sólo da lugar a una fuerte reacción inmunológica, sino que la respuesta inmunológica queda atrapada en un bucle continuo de activación e inhibición. Expertos de la Charité - Universitätsmedizin Berlin, la Universidad de Bonn, el Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas (DZNE), el Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (HZI) y el Centro Alemán para la Investigación de Infecciones (DZIF), junto con colegas de una red de investigación de ámbito nacional, presentan estos hallazgos en la revista científica "Cell".
Imagen simbólica
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La mayoría de los pacientes infectados con el coronavirus SARS-CoV-2 muestran síntomas leves o incluso ninguno. Sin embargo, entre el 10 y el 20 por ciento de los afectados desarrollan neumonía durante el curso de la enfermedad COVID-19, algunos de ellos con efectos que ponen en peligro la vida. "Todavía no se sabe mucho sobre las causas de estos graves cursos de la enfermedad. Los altos niveles de inflamación medidos en los afectados en realidad indican una fuerte respuesta inmunológica. Sin embargo, los hallazgos clínicos tienden a indicar una respuesta inmunológica ineficaz. Esto es una contradicción", dice Joachim Schultze, profesor de la Universidad de Bonn y líder del grupo de investigación de la DZNE. "Por lo tanto, asumimos que aunque las células inmunes se producen en grandes cantidades, su función es defectuosa. Por eso examinamos la sangre de pacientes con diferentes grados de gravedad de COVID-19", explica Leif Erik Sander, profesor de inmunología de infecciones y médico jefe del Departamento Médico de la Charité, División de Enfermedades Infecciosas y Medicina Respiratoria.
Métodos de alta precisión
El estudio se llevó a cabo en el marco de un consorcio nacional - la "Iniciativa alemana COVID-19 OMICS" (DeCOI) - lo que dio lugar al análisis e interpretación de los datos repartidos entre varios equipos y sitios. Joachim Schultze participó significativamente en la coordinación del proyecto. Las muestras de sangre procedían de un total de 53 hombres y mujeres con COVID-19 de Berlín y Bonn, cuyo curso de la enfermedad estaba clasificado como leve o grave según la clasificación de la Organización Mundial de la Salud. Las muestras de sangre de pacientes con otras infecciones virales del tracto respiratorio, así como de individuos sanos, sirvieron como controles importantes.
Las investigaciones involucraron el uso de tecnologías OMICs de una sola célula, un término colectivo para los métodos modernos de laboratorio que pueden ser usados para determinar, por ejemplo, la actividad de los genes y la cantidad de proteínas a nivel de células individuales, por lo tanto con una resolución muy alta. Utilizando estos datos, los científicos caracterizaron las propiedades de las células inmunes que circulan en la sangre, los llamados glóbulos blancos. "Aplicando los métodos bioinformáticos en esta recopilación de datos extremadamente exhaustiva de la actividad genética de cada célula individual, pudimos obtener una visión completa de los procesos en curso en los glóbulos blancos", explica Yang Li, profesor del Centro de Medicina de Infecciones Individualizadas (CiiM) y del Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones (HZI) de Hannover. "En combinación con la observación de importantes proteínas en la superficie de las células inmunitarias, hemos podido descifrar los cambios en el sistema inmunitario de los pacientes con COVID-19", añade Birgit Sawitzki, profesora del Instituto de Inmunología Médica del Campus Virchow-Klinikum.
Células "inmaduras".
El sistema inmunológico humano comprende un amplio arsenal de células y otros mecanismos de defensa que interactúan entre sí. En el presente estudio, el enfoque fue en las llamadas células mieloides, que incluyen neutrófilos y monocitos. Estas son células inmunes que están en la parte delantera de la cadena de respuesta inmune, es decir, se movilizan en una etapa muy temprana para defenderse contra las infecciones. También influyen en la formación posterior de anticuerpos y otras células que contribuyen a la inmunidad. Esto le da a las células mieloides una posición clave.
"Con los llamados neutrófilos y los monocitos hemos encontrado que estas células inmunes se activan, es decir, están listas para defender al paciente contra la COVID-19 en el caso de cursos de enfermedades leves. También están programadas para activar el resto del sistema inmunológico. Esto conduce en última instancia a una respuesta inmunológica eficaz contra el virus", explica Antoine-Emmanuel Saliba, jefe de un grupo de investigación del Instituto Helmholtz para la Investigación de Infecciones basadas en el ARN (HIRI) en Würzburg.
Pero la situación es diferente en los casos graves de COVID-19, explica Sawitzki: "Aquí, los neutrófilos y los monocitos sólo se activan parcialmente y no funcionan correctamente. Encontramos células considerablemente más inmaduras que tienen un efecto más bien inhibidor en la respuesta inmune". Sander añade: "El fenómeno también puede observarse en otras infecciones graves, aunque la razón de ello no está clara. Muchos indicios sugieren que el sistema inmunológico se interpone en su propio camino durante los cursos severos de COVID-19. Esto podría dar lugar a una respuesta inmunológica insuficiente contra el virus corona, con una inflamación simultánea grave en el tejido pulmonar".
¿Aproximaciones a la terapia?
Los hallazgos actuales podrían apuntar a nuevas opciones terapéuticas, dice Anna Aschenbrenner del Instituto LIMES de la Universidad de Bonn: "Nuestros datos sugieren que en los casos graves de COVID-19, se deben considerar estrategias que vayan más allá del tratamiento de otras enfermedades virales". La investigadora de Bonn dice que en el caso de las infecciones virales no se quiere suprimir el sistema inmunológico. "Sin embargo, si hay demasiadas células inmunes disfuncionales, como muestra nuestro estudio, entonces uno querría suprimir o reprogramar dichas células." Jacob Nattermann, profesor de la Clínica Médica I del Hospital Universitario de Bonn y jefe de un grupo de investigación en el DZIF, explica con más detalle: "Los medicamentos que actúan sobre el sistema inmunológico podrían ser capaces de ayudar. Pero este es un delicado acto de equilibrio. Después de todo, no se trata de apagar el sistema inmunológico por completo, sino sólo las células que se desaceleran a sí mismas, por así decirlo. En este caso estas son las células inmaduras. Posiblemente podemos aprender de la investigación del cáncer. Hay experiencia con terapias que apuntan a estas células."
El esfuerzo del equipo nacional
En vista de la gran cantidad de personas involucradas, Schultze enfatiza la cooperación dentro del consorcio de investigación: "Por lo que sabemos, este estudio es uno de los más completos hasta la fecha sobre la respuesta inmune en COVID-19 basado en datos de una sola célula. El análisis paralelo de dos cohortes de pacientes independientes es uno de los puntos fuertes de nuestro estudio. Analizamos cohortes de pacientes de dos sitios diferentes usando métodos diferentes y así pudimos validar nuestros hallazgos directamente. Esto sólo es posible si los datos de la investigación se comparten abiertamente y la cooperación se basa en la confianza. Esto es extremadamente importante, especialmente en la actual situación de crisis".
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.
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