Estudio celular sugiere que la exposición a pesticidas puede aumentar la susceptibilidad a COVID-19
ACE2 (amarillo), el receptor de COVID-19, se expresó más en la superficie apical (izquierda) cuando las células epiteliales pulmonares se expusieron a organofosforados e IL-6. La imagen de la derecha muestra menos expresión de ACE2 en la superficie basal. La expresión en la superficie apical hace que más virus se adhieran al receptor ACE2. Crédito: Saurabh Chatterjee, PhD, Universidad de Carolina del Sur
Un nuevo estudio realizado en células de las vías respiratorias de los pulmones humanos es uno de los primeros en mostrar un vínculo potencial entre la exposición a pesticidas organofosforados y una mayor susceptibilidad a la infección por COVID-19. Los hallazgos podrían tener implicaciones para los veteranos, muchos de los cuales estuvieron expuestos a pesticidas organofosforados durante la guerra.
Se cree que la exposición a pesticidas organofosforados es una de las posibles causas de la enfermedad de la Guerra del Golfo, un grupo de síntomas crónicos médicamente inexplicables que pueden incluir fatiga, dolores de cabeza, dolor en las articulaciones, indigestión, insomnio, mareos, trastornos respiratorios y problemas de memoria. Se estima que más del 25 % de los veteranos de la Guerra del Golfo experimentan esta afección.
«Hemos identificado un mecanismo básico relacionado con la inflamación que podría aumentar la susceptibilidad a la infección por COVID-19 entre las personas expuestas a los organofosforados», dijo Saurabh. Chatterjee, Ph.D., de la Universidad de Carolina del Sur y especialista en investigación de la salud en el Centro Médico VA de Columbia y líder del equipo de investigación. «Este mecanismo también podría aumentar el riesgo para las personas con enfermedades metabólicas y cáncer porque tienden a exhibir el mismo tipo de inflamación».
Ayan Mondal, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de Chatterjee, presentará la investigación en la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Bioquímica y Biología Molecular durante la reunión virtual de Biología Experimental (EB) 2021, que se llevará a cabo del 27 al 30 de abril.
«La razón por la cual COVID-19 causa una forma grave de la enfermedad que lleva a la hospitalización y altas tasas de mortalidad en un pequeño segmento de la sociedad no está claro», dijo Prakash Nagarkatti, coautor del estudio y vicepresidente de investigación de la Universidad de Carolina del Sur. «Este trabajo arroja nueva luz sobre la exposición a pesticidas y la posible susceptibilidad a la COVID-19 a través de una respuesta inmunitaria alterada».
En trabajos anteriores, los investigadores encontraron niveles elevados de interleucina 6 (IL-6) en muestras de veteranos y un modelo de ratón de la enfermedad de la Guerra del Golfo. El cuerpo produce estas proteínas proinflamatorias para ayudar a combatir las infecciones y responder a las lesiones de los tejidos. Sin embargo, la producción continua de IL-6 puede provocar inflamación crónica y se ha demostrado que disminuye la respuesta del sistema inmunitario a los virus.
En el nuevo estudio, los investigadores querían averiguar si la exposición al pesticida organofosforado el clorpirifos y el aumento de los niveles de IL-6 podrían aumentar el riesgo de infección por SARS-CoV-2. Durante seis horas, expusieron células epiteliales de las vías respiratorias de los pulmones humanos a IL-6 o clorpirifós oa ambos en combinación. Otro grupo de células no recibió exposición para servir como control.
Luego, los investigadores trataron las células con las proteínas de punta que cubren el exterior del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Durante la infección, las proteínas de pico se unen a los receptores de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) de nuestras células, iniciando un proceso que permite que el virus libere su material genético en la célula sana. Los investigadores encontraron que las células expuestas a IL-6 y al pesticida exhibieron un aumento de la apoptosis o muerte celular controlada cuando estaba presente la proteína pico del SARS-CoV-2.
Las células expuestas tanto al pesticida como a la IL-6 también tuvieron significativamente más expresión de ACE2 en la superficie celular apical en comparación con las células que no estaban expuestas o expuestas al pesticida solo. La membrana apical de las células de las vías respiratorias mira hacia el interior de las vías respiratorias, mientras que la membrana basolateral toca los tejidos circundantes. El aumento de la expresión del receptor ACE2 en la superficie apical significa que más virus se adherirá a las células.
«Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que demuestra que el receptor ACE2 se traslada de la membrana celular basolateral a la célula apical al exposición conjunta a organofosforados e IL-6», dijo Chatterjee. «Dado que las personas con obesidad, diabetes tipo 2 o cáncer también tienen niveles elevados de IL-6 en la circulación, creemos que las personas con estas afecciones también tendrán una mayor susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2 debido a una mayor translocación del receptor ACE2 a la superficie celular apical .»
Los investigadores dicen que, aunque sus resultados son preliminares, el trabajo sienta las bases para estudios adicionales en animales que podrían identificar mecanismos de susceptibilidad al COVID-19 en la población general y en veteranos expuestos a organofosforados. Planean estudiar la exposición a organofosforados e IL-6, seguida de la administración de proteína de punta de SARS-oV-2 en ratones para comprender mejor las respuestas inmunitarias y de órganos.
Explore más
Nuevo candidato a fármaco contra el COVID-19 Más información: Ayan Mondal presentará los hallazgos en el póster R4434 (resumen). Proporcionado por Experimental Biology Cita: El estudio celular sugiere que la exposición a pesticidas puede aumentar la susceptibilidad a COVID-19 (26 de abril de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-cell -pesticide-exposure-covid-susceptibility.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.