¿A qué células ataca el nuevo coronavirus?
Crédito: Berliner Institut fr Gesundheitsforschung / Instituto de Salud de Berlín
Científicos del Instituto de Salud de Berlín (BIH), Charit – Universittsmedizin Berlin y la Clínica de Tórax del Hospital Universitario de Heidelberg, cuyos la colaboración se lleva a cabo bajo los auspicios del Centro Alemán de Investigación Pulmonar (DZL), han examinado muestras de pacientes no infectados con el virus para determinar qué células de los pulmones y los bronquios son el objetivo de la infección por el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2). Descubrieron que el receptor de este coronavirus se expresa abundantemente en ciertas células progenitoras. Estas células normalmente se convierten en células del tracto respiratorio revestidas con proyecciones parecidas a cabellos llamadas cilios que barren la mucosidad y las bacterias de los pulmones. Los científicos ahora han publicado sus hallazgos en The EMBO Journal.
El profesor Roland Eils y sus colegas de la Thorax Clinic en Heidelberg inicialmente intentaron estudiar por qué el cáncer de pulmón a veces ocurre en personas que nunca han fumado. Comenzaron analizando muestras de doce pacientes con cáncer de pulmón. Estas muestras se obtuvieron del Heidelberg Lung Biobank y procedían tanto de la parte cancerosa de los pulmones como del tejido pulmonar sano circundante. También estudiaron células de las vías respiratorias de pacientes sanos, que habían sido recolectadas de manera mínimamente invasiva durante un examen de broncoscopia realizado para descartar cáncer de pulmón. La rápida propagación del coronavirus llevó a los investigadores a echar otro vistazo a estos datos existentes pero hasta ahora no publicados. «Estaba convencido de que los datos que recopilamos de estos pacientes no infectados con coronavirus proporcionarían información importante para comprender la infección viral», dice Roland Eils, director fundador del BIH Digital Health Center.
La infección requiere receptores y cofactores
«Queríamos saber a qué células específicas ataca el coronavirus», explica el profesor Christian Conrad, que también trabaja en el BIH Digital Health Center. Los científicos sabían, a partir de estudios realizados por el profesor de BIH Christian Drosten, director del Instituto de Virología en Campus Charit; Mitte, y por otros, que la proteína espiga del virus se une a un receptor ACE2 en la superficie celular. Además, el virus necesita uno o más cofactores para poder penetrar en las células. Pero, ¿qué células están dotadas de tales receptores y cofactores? ¿Qué células en qué parte del sistema respiratorio son particularmente susceptibles a la infección por SARS-CoV-2? Eils y sus colegas del BIH y Charit; ahora usamos tecnología de secuenciación de células individuales para examinar las células en las muestras de Heidelberg.
Se secuenciaron 60 000 células individuales
«Luego analizamos un total de casi 60 000 células para determinar si activó el gen del receptor y los posibles cofactores, lo que en principio les permitió infectarse con el coronavirus», informa Soeren Lukassen, uno de los autores principales del estudio que ahora se publica en The EMBO Journal. «Solo encontramos las transcripciones de genes para ACE2 y para el cofactor TMPRSS2 en muy pocas células, y solo en cantidades muy pequeñas». Lukassen y sus cuatro coautores principales, Robert Lorenz Chua, Timo Trefzer, Nicolas C. Kahn y Marc A. Schneider, descubrieron que ciertas células progenitoras en los bronquios son las principales responsables de producir los receptores del coronavirus. Estas células progenitoras normalmente se convierten en células del tracto respiratorio revestidas con proyecciones parecidas a cabellos llamadas cilios que barren la mucosidad y las bacterias de los pulmones. «Con el conocimiento de qué células son atacadas, ahora podemos desarrollar terapias dirigidas», explica el profesor Michael Kreuter de la Clínica de tórax del Hospital Universitario de Heidelberg.
¿Por qué la infección progresa de manera tan diferente?
Un hallazgo adicional interesante del estudio fue que la densidad del receptor ACE2 en las células aumentó con la edad y, en general, fue mayor en los hombres que en las mujeres. «Esto fue solo una tendencia, pero podría explicar por qué el SARS-CoV-2 ha infectado a más hombres que mujeres», dice Eils. Sin embargo, señala, «nuestros tamaños de muestra aún son demasiado pequeños para hacer afirmaciones concluyentes, por lo que debemos repetir el estudio en cohortes de pacientes más grandes».
«Estos resultados nos muestran que el virus actúa en una manera muy selectiva y que depende de ciertas células humanas para propagarse y replicarse», explica Eils. «Cuanto mejor entendamos la interacción entre el virus y su huésped, mejor podremos desarrollar contraestrategias efectivas». Él y los otros investigadores estudiarán a continuación a los pacientes con COVID 19 para determinar si el virus realmente ha infectado estas células. «Queremos entender por qué la infección toma un curso benigno en algunos pacientes, mientras que causa una enfermedad grave en otros», dice Eils. «Así que también examinaremos de cerca las células inmunitarias en el tejido infectado».
Las empresas tecnológicas brindan experiencia
Basándose en una solución tecnológica de alto rendimiento diseñada por Intel, Dell desarrolló un arquitectura de hardware y sistema que redujo el tiempo de procesamiento necesario para secuenciar las 60.000 células individuales. Hannes Schwaderer, gerente de país de Intel Alemania, explica: «Hay muchas cosas que no sabemos sobre el coronavirus. Este proyecto de investigación y los próximos pasos requieren enormes recursos informáticos. Ahí es exactamente donde nuestra experiencia puede ayudar».
BIH apoya la investigación de COVID-19
El Instituto de Salud de Berlín (BIH) está ayudando a avanzar en la investigación del nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, a través de un programa específico. El profesor Axel R. Pries, presidente interino de la Junta Ejecutiva de BIH y Decano de Charit – Universittsmedizin, subraya: «A la luz de la amenaza global que representa el virus SARS-CoV-2, nosotros, como investigadores, tenemos el deber de reunir todos nuestros conocimiento científico para comprender el virus y sus estrategias de infección, así como la progresión de la enfermedad de los pacientes con COVID-19. Solo así podemos identificar mejor a los pacientes de alto riesgo y desarrollar nuevas terapias y vacunas. Cada contribución a este esfuerzo marca la diferencia».
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Prevención de la propagación del coronavirus-2 del SARS en humanos Más información: Soeren Lukassen et al. El receptor SARSCoV2 ACE2 y TMPRSS2 se expresan principalmente en células secretoras transitorias bronquiales. EMBO Journal DOI: 10.15252/embj.20105114 Información de la revista: EMBO Journal
Proporcionado por el Instituto de Salud de Berlín Cita: ¿Qué células ataca el nuevo coronavirus? (7 de abril de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-04-cells-coronavirus.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.