Cómo el sistema inmunológico allana el camino para el SARS-CoV-2
organoides intestinales: Después del tratamiento con IFN-?, las células intestinales se diferencian. Los núcleos celulares (azul) de las células epiteliales (verde) se localizan en el borde basal (exterior) de los organoides. Esto va acompañado de una mayor producción del receptor ACE2, que el SARS-CoV-2 utiliza como puerta de entrada a las células. Crédito: Sigal Lab, Charit/MDC
La mayoría de las personas infectadas con el SARS-CoV-2 pueden recuperarse de la enfermedad en casa, incluso si pueden experimentar avances de la enfermedad muy estresantes. Algunos no tienen síntomas en absoluto. Pero alrededor del diez por ciento de los afectados se enferman tan gravemente que tienen que ser tratados en un hospital. La suposición de que un sistema inmunológico débil está detrás de una progresión severa es miope. Especialmente con progresiones críticas, el sistema inmunológico trabaja bajo una intensa presión, pero no logra controlar el virus.
Un grupo de investigación de Berlín ha observado ahora cómo el SARS-CoV-2 utiliza un mecanismo de defensa del sistema inmunológico para secuestrar cada vez más las células de la membrana mucosa del cuerpo y multiplicarse allí. Su estudio acaba de aparecer en la revista EMBO Molecular Medicine. «Esto puede darnos parte de la explicación de por qué el sistema inmunitario tiene dificultades para regular o incluso vencer la infección en algunas personas», dice el Dr. Julian Heuberger, científico de la División de Hepatología y Gastroenterología en Charit, Departamento Médico de la Universittsmedizin Berlin. Es el primer autor del estudio y miembro de un grupo de investigación Emmy Noether dirigido por el PD Dr. Michael Sigal en Charit y el Instituto de Biología de Sistemas Médicos de Berlín (BIMSB), parte del Centro Max Delbrck de Medicina Molecular en Helmholtz. Asociación (MDC). Para el estudio, el grupo de investigación cooperó con investigadores del Instituto Max Planck de Biología de Infecciones (MPIIB), la Freie Universitt Berlin y la Universidad de Hong Kong.
El SARS-CoV-2 utiliza un mecanismo de defensa como puerta de entrada
En realidad, el cuerpo humano tiene un mecanismo de defensa muy eficaz contra los invasores, basado en la interacción de varias células inmunitarias. Las células T juegan un papel importante en esto: cuando encuentran virus en el organismo, destruyen las células afectadas. También secretan la molécula de señalización interferón-gamma (IFN-). Por un lado, el IFN- combate los agentes infecciosos. Por otro lado, llama a otras células inmunitarias a la escena.
Heuberger y sus colegas ahora han demostrado cómo el SARS-CoV-2 puede convertir este mecanismo protector mediado por IFN- en su opuesto. Porque además de las células inmunitarias, las células de la membrana mucosa del cuerpo también responden al IFN- formando más receptores ACE2. El SARS-CoV-2 necesita estos receptores ACE2 como puerta de entrada a las células. Las células infectadas, a su vez, producen más ACE2. De esta forma, tanto la respuesta IFN- de las células epiteliales como el propio virus intensifican la infección por SARS-CoV-2.
Diferenciación celular observada en organoides de colon
Pacientes infectados con SARS- CoV-2 a veces muestra síntomas gastrointestinales. Para observar la cascada inmunitaria en las células intestinales, Heuberger cultivó organoides del colon humano. Un organoide es una especie de mini-órgano en una placa de Petri, apenas del tamaño de la cabeza de un alfiler. Los organoides de colon se basan en células que provienen de biopsias intestinales. Crecen en unidades dispuestas tridimensionalmente y replican la fisiología de las células de la membrana mucosa en el tracto intestinal humano. «Estos organoides de colon son una herramienta muy útil», enfatiza Heuberger. «Podemos usarlos para explorar la interacción compleja de diferentes vías de señalización que controlan la diferenciación celular de células madre a células epiteliales especializadas».
Los científicos primero trataron las células intestinales cultivadas con IFN- para simular el sistema inmunitario del cuerpo. respuesta. Luego infectaron los organoides con SARS-CoV-2. Mediante el análisis de la expresión génica y un microscopio de barrido láser, un microscopio óptico especial que escanea una muestra punto por punto, pudieron medir el aumento de la expresión de ACE2 en los organoides. Además, la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (PCR) detectó una mayor producción de virus.
En otras palabras, más IFN- significa más ACE2. Más ACE2 significa que más virus pueden ingresar a las células. Cuantos más virus entran en las células, más virus se producen. Por lo tanto, la respuesta inmunitaria y la respuesta de las células de superficie a la infección allanan el camino para el SARS-CoV-2.
Equilibrar una respuesta excesiva de IFN- con medicación
«Nuestra hipótesis es que un fuerte la respuesta inmune puede aumentar la susceptibilidad de las células de la membrana mucosa al SARS-CoV-2», dice el director del estudio, el Dr. Michael Sigal. Dirige el Laboratorio de Carcinogénesis, Regeneración y Barrera Gastrointestinal en Charit y el MDC y es gastroenterólogo en Charit. «Si la concentración de IFN- es más alta desde el principio o la infección desencadena una producción muy excesiva de IFN-y, es probable que a los virus les resulte más fácil ingresar a las células». Sin embargo, las condiciones bajo las cuales esto realmente sucede aún deben investigarse en ensayos clínicos.
Los resultados del estudio transmiten la idea de un enfoque de tratamiento para los casos graves de COVID-19, según Heuberger: «Una estrategia posible podría ser equilibrar la respuesta de IFN- con fármacos». Sin embargo, esto primero requeriría un análisis muy detallado de los mecanismos que subyacen a la respuesta de IFN-.
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Julian Heuberger et al, Epithelial response to IFN promueve la infección por SARSCoV2, EMBO Molecular Medicine (2021) ). DOI: 10.15252/emmm.202013191 Información de la revista: EMBO Molecular Medicine
Proporcionado por Max Delbrck Center for Molecular Medicine Cita: Cómo el sistema inmunitario allana el camino para el SARS -CoV-2 (2021, 16 de febrero) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-02-immune-paves-sars-cov-.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.