En casos graves de COVID, el ‘huracán’ de citocinas en los pulmones atrae células inflamatorias dañinas
Crédito: CC0 Public Domain
Un ‘huracán’ de citocinas centrado en los pulmones provoca síntomas respiratorios en pacientes con casos graves de COVID-19, según un nuevo estudio realizado por inmunólogos sugiere el Vagelos College of Physicians and Surgeons de la Universidad de Columbia.
Dos citoquinas, CCL2 y CCL3, parecen críticas para atraer a las células inmunitarias, llamadas monocitos, desde el torrente sanguíneo hasta los pulmones, donde las células lanzan un intento demasiado agresivo de eliminar el virus.
Dirigirse a estas citoquinas específicas con inhibidores puede calmar la reacción inmunológica y prevenir el daño del tejido pulmonar. Actualmente, se está estudiando un fármaco que bloquea las respuestas inmunitarias a CCL2 en ensayos clínicos de pacientes con COVID-19 grave.
Los sobrevivientes de COVID-19 grave, también encontró el estudio, tenían una mayor abundancia de T antiviral células en sus pulmones que los pacientes que murieron, lo que sugiere que estas células T pueden ser fundamentales para ayudar a los pacientes a controlar el virus y prevenir una respuesta inmunitaria desbocada.
El estudio, publicado en línea el 12 de marzo en la revista Immunity, es uno de los primeros en examinar la respuesta inmunitaria a medida que se desarrolla en tiempo real dentro de los pulmones y el torrente sanguíneo en pacientes hospitalizados con COVID-19 grave.
Se necesitan tratamientos para COVID-19 grave
En pacientes con COVID-19 grave, los pulmones están dañados y los pacientes necesitan oxígeno suplementario. El riesgo de mortalidad supera el 40 %.
«Queríamos observar la respuesta inmunitaria en el pulmón en una enfermedad grave, porque son esas respuestas las que protegen el órgano o causan el daño», dice Donna. Farber, Ph.D., profesor de microbiología e inmunología y profesor de Ciencias Quirúrgicas George H. Humphreys II en el Departamento de Cirugía, quien dirigió el estudio. «Aunque las personas se están vacunando, la COVID-19 grave sigue siendo un riesgo significativo para ciertas personas y necesitamos encontrar formas de tratar a las personas que desarrollan una enfermedad grave».
Numerosos estudios de COVID se han centrado en identificar las respuestas inmunitarias. en sangre; unos pocos han analizado muestras de las vías respiratorias de un solo punto temporal o de autopsias. Pocos estudios han examinado la respuesta inmunitaria al SARS-CoV-2 en el tracto respiratorio a medida que se desarrolla la respuesta, porque obtener tales muestras de los pacientes es un desafío. Pero el Columbia Los investigadores aprendieron hace varios años que pueden recuperar células inmunitarias respiratorias de los lavados salinos diarios de rutina de los tubos endotraqueales que conectan a los pacientes intubados a un ventilador.
Las muestras de sangre y vías respiratorias emparejadas muestran una respuesta inmunitaria completa en tiempo real
En este nuevo estudio, los investigadores recolectaron células inmunitarias respiratorias de 15 pacientes con COVID-19 que habían sido intubados. Cada paciente pasó de cuatro a siete días con un respirador, y diariamente se obtuvieron muestras de las vías respiratorias y de sangre.
Todas las muestras se examinaron para detectar la presencia de citocinas y diferentes tipos de células inmunitarias. Para cuatro de los pacientes, los investigadores midieron la expresión génica en cada célula inmunitaria para obtener una imagen detallada de las actividades de las células.
«Parece obvio que la respuesta inmunitaria en el tracto respiratorio impulsaría una enfermedad causada por por un virus respiratorio, pero no sabíamos cuáles eran los procesos y cómo funcionaban junto con respuestas sistemáticas», dice Farber. «Lo nuevo aquí es que hemos podido tomar muestras simultáneamente tanto del tracto respiratorio como de la sangre a lo largo del tiempo y armar una imagen más completa de las respuestas involucradas y cómo las respuestas locales y sistémicas funcionan juntas».
Dos citoquinas parecen provocar daño pulmonar
Aunque los investigadores encontraron niveles elevados de muchas citoquinas en la sangre, muchos más tipos de citoquinas estaban presentes en los pulmones y en niveles muy elevados.
«La gente se refiere a los pacientes que experimentan una tormenta de citoquinas en la sangre, pero lo que estamos viendo en los pulmones está en otro nivel», dice Farber. «Las células inmunitarias en el pulmón se aceleraron liberando estas citoquinas».
No se encontraron citoquinas en la sangre que no se encontraran también en el pulmón, lo que sugiere que las señales que causan la inflamación severa son impulsadas por citocinas pulmonares en lugar de sistémicas.
«Se ha sugerido que las citocinas sistémicas están provocando enfermedades graves, pero nuestros resultados sugieren que los procesos inflamatorios que perpetúan la enfermedad provienen de los pulmones», dice Farber.
Las citoquinas CCL2 y CCL3 liberadas por el pulmón parecían ser particularmente importantes en la enfermedad grave, porque los monocitos atraídos hacia el pulmón expresaban receptores para estas moléculas. «Normalmente, estas células nunca llegan a las vías respiratorias, pero en pacientes con COVID grave, se acumulan en todo el pulmón y obstruyen los espacios alveolares», dice Farber.
Los hallazgos también pueden explicar por qué los ensayos de otros los inhibidores de citocinas, incluido el tocilizumab, han mostrado una eficacia variable. Tocilizumab inhibe la citoquina IL-6, que está elevada en pacientes con COVID grave, pero no parece ser un componente importante de la inflamación en el pulmón, dice Farber.
Los sobrevivientes tienen un alto nivel de células T en el pulmón
De los 15 pacientes del estudio, ocho murieron y todos los sobrevivientes tenían menos de 60 años.
Los pulmones de esos sobrevivientes tenían significativamente más células T, que se movilizan al pulmón para eliminar el virus , y una menor proporción de macrófagos y monocitos inflamatorios.
En general, las personas más jóvenes tienen una respuesta de células T más sólida, mientras que las personas mayores tienen un nivel inicial más alto de células inflamatorias; ambos factores pueden ayudar a explicar por qué a los pacientes mayores con COVID grave les va peor.
Las diferencias celulares entre los pacientes que vivieron y los que murieron podrían conducir a una forma de predecir qué pacientes tienen más probabilidades de desarrollar una enfermedad grave, aunque las diferencias solo son aparentes en el pulmón, no en la sangre. Es importante destacar que el valor predictivo de las frecuencias de las células inmunitarias de las vías respiratorias fue mejor que las mediciones clínicas estándar de daño pulmonar y de órganos.
«Nuestro próximo paso es tratar de encontrar un biomarcador más accesible que prediga COVID grave para que podamos intentar para dar tratamientos antes a los pacientes que están en mayor riesgo», dice Farber.
«Comprender la respuesta inmune en casos graves de COVID es realmente fundamental en este momento», agrega Farber, «porque podríamos ver esto nuevamente con el próximo brote de coronavirus. Esto es lo que los coronavirus hacen en su peor momento; este es su modus operandi»
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Peter A. Szabo et al, El perfil longitudinal de las respuestas inmunitarias respiratorias y sistémicas revela inflamación pulmonar impulsada por células mieloides en casos graves de COVID-19, Immunity (2021). DOI: 10.1016/j.immuni.2021.03.005 Información de la revista: Immunity
Proporcionado por el Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia Cita: En casos graves de COVID, «huracán» de citoquinas en el pulmón atrae células inflamatorias dañinas (2021, 15 de marzo) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-severe-covid-cytokine-hurricane-lung.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.