Receptores para SARS-CoV-2 presentes en una amplia variedad de células humanas

ARRIBA: Tipos de células humanas dentro de los órganos correspondientes que expresan los genes tanto para ACE2 como para CTSL (punto verde) o para ACE2 y TMPRSS2 (punto naranja) .ANNA HUPALOWSKA

Cuando el virus SARS-CoV-2 entra en el cuerpo humano, penetra en las células con la ayuda de dos proteínas que encuentra allí, ACE2 y TMPRSS2. Si bien se ha discutido mucho sobre la infección viral en las células intestinales y pulmonares, los investigadores han investigado conjuntos de datos masivos de expresión génica para mostrar que otras células diana potenciales que también producen ACE2 y TMPRSS2 están dispersas por todo el cuerpo, incluidos el corazón, la vejiga, el páncreas, los riñones, y nariz Incluso hay algunas en el ojo y el cerebro.

Los resultados, publicados en una preimpresión en bioRxiv el 21 de abril, muestran que tales células son sorprendentemente abundantes. Muchas son células epiteliales, que recubren la superficie exterior de los órganos. Los nuevos hallazgos se suman a una imagen emergente del SARS-CoV-2 como un virus que puede atacar células en muchos lugares del cuerpo humano, en lugar de enfocarse en un órgano en particular o parte del tracto respiratorio.

El cardiólogo Frank Ruschitzka del Hospital Universitario de Zrich y sus colegas publicaron por separado una carta en The Lancet el 17 de abril en la que describían cómo se habían encontrado partículas de virus en el endotelio vascular, una capa delgada de células que recubren los vasos sanguíneos en varios órganos del cuerpo, por ejemplo. /em>, en referencia a COVID-19. Esta es una enfermedad como nunca antes habíamos visto, no es una influenza, afecta los vasos sanguíneos por todas partes, también afecta el corazón.

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Para descubrir las ubicaciones de las células que contienen ACE2 y TMPRSS2, los investigadores de la versión preliminar recurrieron al Atlas de células humanas, un proyecto que ha permitido a los científicos recopilar datos sobre células humanas desde 2016.</p

Al examinar los registros de secuenciación de una sola célula de alrededor de 1,2 millones de células individuales de muestras de tejido humano, el equipo pudo averiguar cuáles de esas células producen tanto ACE2 como TMPRSS2, y anotar sus ubicaciones en el cuerpo. El análisis utilizó 16 conjuntos de datos no publicados de células pulmonares y de las vías respiratorias y 91 conjuntos de datos publicados que abarcan una variedad de órganos humanos.

El coautor Christoph Muus, estudiante graduado en la Universidad de Harvard y el Instituto Broad, explica que mientras el los datos muestran que las células en muchos lugares del cuerpo producen receptores SARS-CoV-2, no es seguro que el virus pueda infectar todos esos tejidos.

La expresión del receptor es una condición necesaria pero no necesariamente una condición suficiente , él dice. Por ejemplo, se encontraron células objetivo potenciales en los testículos, pero los científicos todavía no saben si el SARS-CoV-2 infecta y se replica en esa parte del cuerpo.

Jeremy Kamil, virólogo de la Universidad Estatal de Luisiana Health Shreveport, dice que la preimpresión proporciona detalles importantes sobre el cuerpo humano que pueden ayudar a los científicos a comprender cómo el SARS-CoV-2 infecta a los huéspedes. Al encontrar fragmentos de proteínas virales en muestras de tejido de pacientes que murieron a causa de COVID-19, los científicos podrían confirmar qué órganos son sitios genuinos de infección, agrega.

Diría que este artículo les da a las personas una dice, una hoja de ruta sobre dónde es posible que desee mirar en el cuerpo para comprender hacia dónde se dirige este virus.

Una limitación del trabajo es que había relativamente pocos metadatos disponibles sobre las personas que donaron muestras de tejido para el varios conjuntos de datos, aunque en muchos se incluyó información sobre la edad y el sexo. Los investigadores no saben, por ejemplo, si hubo un sesgo étnico en los datos, si los pacientes tenían condiciones preexistentes o si estaban tomando algún medicamento. Todas estas cosas podrían afectar la expresión génica en células particulares.

El estado de tabaquismo estaba disponible para un subconjunto de los datos, y el equipo usó esto para mostrar que fumar se correlaciona con una mayor expresión de la gen ACE2 en la vía aérea superior, pero menor expresión en ciertas células pulmonares. Se necesita más investigación para comprender si esto afecta la susceptibilidad de los fumadores al COVID-19. Los datos de China sugieren que los fumadores tienen 14 veces más probabilidades de desarrollar una forma grave de la enfermedad.

Algunos investigadores del mismo grupo que utilizan datos similares también han publicado artículos recientemente en Cell y Naturaleza. En esos casos, los investigadores se centraron en ciertos grupos de células. El estudio publicado en Nature examinó las células potencialmente involucradas en la transmisión viral y encontró que las células epiteliales nasales, en particular, estaban asociadas con la expresión de ACE2 y TMPRSS2. Los autores informan que el virus podría aprovechar las células que secretan fluidos en las fosas nasales, lo que podría ayudar a que se propague de una persona a otra en gotitas liberadas, por ejemplo, cuando alguien estornuda.

La célula también encontró transcripciones de ACE2 y TMPRSS2 en células nasales, intestinales y pulmonares, pero los investigadores también encontraron que la proteína interferón activaba ACE2 expresión in vitro. El cuerpo humano usa interferón para combatir infecciones, por lo que no está claro si la proteína es beneficiosa o perjudicial en general para los pacientes con COVID-19.

El uso de tantas fuentes de datos diferentes respalda la validez. de los hallazgos de los autores de la preimpresión, dice Marta Gaglia, bióloga molecular de la Universidad de Tufts. Ella está de acuerdo con los investigadores en que el descubrimiento de células productoras de ACE2 y TMPRSS2 en varios lugares del cuerpo no prueba que el virus siempre pueda infectar dichas células.

Creo que la realidad es que la mayoría de los problemas provienen de el pulmón, agrega. Además, si bien los médicos que tratan a pacientes con COVID-19 pueden detectar problemas en múltiples órganos, es posible que esos problemas no sean causados necesariamente directamente por la infección por SARS-CoV-2, dice Gaglia. Una respuesta problemática del sistema inmunológico, por ejemplo, podría dañar ciertos tejidos del cuerpo como consecuencia indirecta de una infección viral.