Estudio muestra que el SARS-CoV-2 puede infectar células cardíacas en placa de laboratorio
Clive Svendsen, PhD, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores de Cedars-Sinai, trabajando en su laboratorio. Crédito: Cedars-Sinai
Un nuevo estudio muestra que el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19 (coronavirus), puede infectar las células del corazón en una placa de laboratorio, lo que indica que es posible que las células del corazón en COVID- 19 pacientes a ser infectados directamente por el virus. El descubrimiento, publicado hoy en la revista Cell Reports Medicine, se realizó utilizando células del músculo cardíaco que fueron producidas por tecnología de células madre.
Aunque muchos pacientes con COVID-19 experimentan problemas cardíacos, las razones no están del todo claras. Se han implicado condiciones cardíacas preexistentes o inflamación y falta de oxígeno que resultan de la infección. Pero hasta ahora, solo ha habido evidencia limitada de que el virus SARS-CoV-2 infecta directamente las células musculares individuales del corazón.
«No solo descubrimos que estas células cardíacas derivadas de células madre son susceptibles a la infección por el nuevo coronavirus, pero que el virus también puede dividirse rápidamente dentro de las células del músculo cardíaco», dijo Arun Sharma, Ph.D., investigador del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores de Cedars-Sinai y primer y co-correspondiente autor del estudio. «Aún más significativo, las células cardíacas infectadas mostraron cambios en su capacidad de latir después de 72 horas de infección».
El estudio también demostró que las células cardíacas derivadas de células madre humanas infectadas por SARS-CoV-2 cambian su perfil de expresión génica, lo que confirma aún más que las células pueden ser infectadas activamente por el virus y activar «mecanismos de defensa» celulares innatos en un esfuerzo por ayudar a eliminar el virus.
Si bien estos hallazgos no son una réplica perfecta de lo que está sucediendo en el cuerpo humano, este conocimiento puede ayudar a los investigadores a usar células cardíacas derivadas de células madre como una plataforma de detección para identificar nuevos compuestos antivirales que podrían aliviar la infección viral del corazón, según el autor principal y coautor Clive Svendsen, Ph.D..
«Esta pandemia viral se define predominantemente por síntomas respiratorios, pero también hay complicaciones cardíacas, que incluyen arritmias, insuficiencia cardíaca y miocarditis viral», dijo Svendsen, director de Regenerative Medic. ine y profesor de Ciencias Biomédicas y Medicina. «Si bien esto podría ser el resultado de una inflamación masiva en respuesta al virus, nuestros datos sugieren que el corazón también podría verse afectado directamente por el virus en la COVID-19».
Los investigadores también encontraron que el tratamiento con un El anticuerpo ACE2 pudo frenar la replicación viral en células cardíacas derivadas de células madre, lo que sugiere que el SARS-CoV-2 podría usar el receptor ACE2 para ingresar a las células del músculo cardíaco humano.
«Al bloquear la proteína ACE2 con un anticuerpo, el virus no puede unirse tan fácilmente a la proteína ACE2 y, por lo tanto, no puede ingresar fácilmente a la célula», dijo Sharma. «Esto no solo nos ayuda a comprender los mecanismos de cómo funciona este virus, sino que también sugiere enfoques terapéuticos que podrían usarse como un tratamiento potencial para la infección por SARS-CoV-2».
El estudio utilizó pluripotentes inducidos por humanos. células madre (iPSC), un tipo de célula madre que se crea en el laboratorio a partir de la sangre o las células de la piel de una persona. Las IPSC pueden producir cualquier tipo de célula que se encuentre en el cuerpo, cada una de las cuales lleva el ADN del individuo. Las células específicas de tejido creadas de esta manera se utilizan para la investigación y para crear y probar posibles tratamientos para enfermedades.
«Este trabajo ilustra el poder de poder estudiar el tejido humano en un plato», dijo Eduardo Marbán, MD, Ph.D., director ejecutivo del Smidt Heart Institute, que colaboró con Sharma y Svendsen en el estudio. «Es plausible que la infección directa de las células del músculo cardíaco pueda contribuir a la enfermedad cardíaca relacionada con la COVID».
Los investigadores también colaboraron con el coautor correspondiente Vaithilingaraja Arumugaswami, DVM, Ph.D., profesor asociado de farmacología molecular y médica en la Escuela de Medicina David Geffen de UCLA y miembro del Centro Eli and Edythe Broad de Medicina Regenerativa e Investigación de Células Madre. Arumugaswami proporcionó el nuevo coronavirus que se agregó a las células del corazón, y el investigador de UCLA Gustavo García Jr. contribuyó con experimentos esenciales de infección de células del corazón.
«Este sistema experimental clave podría ser útil para comprender las diferencias en los procesos de enfermedad de patógenos coronavirales relacionados, SARS y MERS», dijo Arumugaswami.
Explore más
Los científicos encuentran la edad óptima de las células madre Más información: Arun Sharma et al, Human iPSC-Derived Cardiomyocytes, are Susceptible to SARS-CoV-2 Infection, Cell Reports Medicine (2020). DOI: 10.1016/j.xcrm.2020.100052 Proporcionado por Cedars-Sinai Medical Center Cita: El estudio muestra que el SARS-CoV-2 puede infectar células cardíacas en una placa de laboratorio (30 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-06-sars-cov-infect-heart-cells-lab.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.