COVID-19 puede matar las células del músculo cardíaco, interferir con la contracción

Un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis proporciona evidencia de que el coronavirus que causa el COVID-19 puede invadir y replicarse dentro de las células del músculo cardíaco, causando la muerte celular y interferir con la contracción del músculo cardíaco. La imagen del tejido cardíaco diseñado muestra células de músculo cardíaco humano (rojas) infectadas con SARS-CoV-2 (verde). Crédito: Facultad de Medicina de la Universidad de Washington

Desde principios de la pandemia, el COVID-19 se ha asociado con problemas cardíacos, incluida la reducción de la capacidad para bombear sangre y ritmos cardíacos anormales. Pero ha sido una pregunta abierta si estos problemas son causados por el virus que infecta el corazón o por una respuesta inflamatoria a la infección viral en otras partes del cuerpo. Tales detalles tienen implicaciones para comprender la mejor manera de tratar las infecciones por coronavirus que afectan al corazón.

Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis proporciona evidencia de que el daño cardíaco de los pacientes con COVID-19 es causado por el virus que invade y se replica dentro de las células del músculo cardíaco, lo que provoca la muerte celular e interfiere con la contracción del músculo cardíaco. Los investigadores utilizaron células madre para diseñar tejido cardíaco que modela la infección humana y podría ayudar a estudiar la enfermedad y desarrollar posibles terapias.

El estudio se publica el 26 de febrero en el Journal of the American College of Cardiology: Basic to Translational Science.

«Al principio de la pandemia, teníamos evidencia de que este coronavirus puede causar insuficiencia cardíaca o lesión cardíaca en personas generalmente sanas, lo que fue alarmante para la comunidad de cardiología», dijo el autor principal, Kory. J. Lavine, MD, Ph.D., profesor asociado de medicina. «Incluso algunos atletas universitarios que habían recibido autorización para volver al atletismo competitivo después de la infección por COVID-19 mostraron cicatrices en el corazón. Ha habido debate sobre si esto se debe a una infección directa del corazón o a una respuesta inflamatoria sistémica que ocurre debido a la infección pulmonar.

«Nuestro estudio es único porque muestra definitivamente que, en pacientes con COVID-19 que desarrollaron insuficiencia cardíaca, el virus infecta el corazón, específicamente las células del músculo cardíaco».

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Lavine y sus colegas, incluidos los colaboradores Michael S. Diamond, MD, Ph.D., el profesor de medicina Herbert S. Gasser, y Michael J. Greenberg, Ph.D., profesor asistente de bioquímica y biofísica molecular también usaron células madre para diseñar tejido que modela cómo se contrae el tejido cardíaco humano. Al estudiar estos modelos de tejido cardíaco, determinaron que la infección viral no solo mata las células del músculo cardíaco, sino que también destruye las unidades de fibra muscular responsables de la contracción del músculo cardíaco.

También demostraron que esta muerte celular y la pérdida de fibras del músculo cardíaco pueden ocurrir incluso en ausencia de inflamación.

«La inflamación puede ser un segundo golpe además del daño causado por el virus, pero la inflamación en sí misma es no es la causa inicial de la lesión cardíaca», dijo Lavine.

Otras infecciones virales se han asociado durante mucho tiempo con daño cardíaco, pero Lavine dijo que el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, es único en el efecto que tiene sobre el corazón, especialmente en las células inmunitarias que responden a la infección. En COVID-19, las células inmunitarias llamadas macrófagos, monocitos y células dendríticas dominan la respuesta inmunitaria. Para la mayoría de los otros virus que afectan el corazón, las células T y las células B del sistema inmunitario están en escena.

«COVID-19 está provocando una respuesta inmunitaria diferente en el corazón en comparación con otros virus, y no No sé lo que eso significa todavía», dijo Lavine. «En general, las células inmunitarias que se ven respondiendo a otros virus tienden a estar asociadas con una enfermedad relativamente breve que se resuelve con atención de apoyo. Pero las células inmunitarias que vemos en los pacientes cardíacos con COVID-19 tienden a estar asociadas con una afección crónica que puede tener consecuencias a largo plazo. Estas son asociaciones, por lo que necesitaremos más investigación para comprender lo que está sucediendo».

Parte de la razón por la cual estas preguntas sobre la causalidad en el daño cardíaco han sido tejido cardíaco de pacientes con COVID-19. Los investigadores pudieron validar sus hallazgos al estudiar el tejido de cuatro pacientes con COVID-19 que sufrieron una lesión cardíaca asociada con la infección, pero se necesita más investigación.

Con ese fin, Lavine y Diamond están trabajando para desarrollar un modelo de ratón de la lesión cardíaca. Para enfatizar la urgencia del trabajo, Lavine señaló la naturaleza insidiosa del daño cardíaco que puede causar el COVID-19.

«Incluso los jóvenes que tenían síntomas muy leves pueden desarrollar problemas cardíacos más adelante que limitan su ejercicio capacidad», dijo Lavine. «Queremos entender lo que está sucediendo para poder prevenirlo o tratarlo. Mientras tanto, queremos que todos tomen este virus en serio y hagan todo lo posible para tomar precauciones y detener la propagación, para que no tengamos una epidemia aún mayor. de enfermedades cardiacas prevenibles en el futuro».

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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Adam L. Bailey et al, SARS-CoV-2 Infects Human Engineered Heart Tissues and Modelos de miocarditis por COVID-19, JACC: Basic to Translational Science (2021). DOI: 10.1016/j.jacbts.2021.01.002 Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington https://medicalxpress.com/news/2021-03-covid-heart-muscle-cells.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.