Un estudio arroja luz sobre las razones biomecánicas por las que el asma alérgica se asocia con formas más leves de COVID-19

Un interesante estudio publicado recientemente en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) confirma el papel de la citocina bien establecida interleucina-13 (IL-13) en la protección de nuestras células del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), y explica por qué las personas con asma alérgica (quizás inesperadamente) tienen mejor resultados de infección que la población general.

antecedentes

Durante las últimas dos décadas, hemos visto varios brotes de coronavirus, el último de los cuales es la pandemia en curso de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) causada por el SARS-CoV-2. Esto en realidad refleja un aumento en la transmisibilidad y proliferación de esta gran familia viral.

Pero a pesar de pertenecer al mismo grupo de betacorons que el SARS-CoV y el MERS-CoV originales, el SARS-CoV-2 surgió rápidamente como un patógeno humano altamente contagioso desde las primeras etapas de la infección, lo que implica una secreción viral profunda de pacientes con síntomas o estado. de enfermedad latente.

En virología, consideramos la transmisión viral considerando los virus como unidades infecciosas independientes. Sin embargo, la agrupación viral puede reducir significativamente la transmisión de persona a persona, así como precipitar la capacidad de colonizar diferentes áreas en los pulmones o en el cuerpo humano.

Por lo tanto, una comprensión adecuada del ciclo de vida del SARS-CoV-2 en las células de las vías respiratorias podría revelar objetivos potenciales para prevenir la propagación viral, mejorando así nuestro arsenal de armas terapéuticas.

Esta fue la razón principal por la que un grupo de investigadores estadounidenses decidió realizar experimentos completos y profundos para revelar las causas biológicas del desarrollo de COVID-19, pero también para determinar por qué algunos asmáticos tienen menos probabilidades de desarrollar formas graves de COVID-19. la enfermedad. .

sobre estudiar

El estudio fue dirigido por el estudiante de medicina Cameron Morrison del laboratorio de la Dra. Camille Ehr y la asistente de investigación Caitlin Edwards del laboratorio del Dr. Ralph S. Barrick, ambos de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, EE. UU.

En su enfoque sistemático, estos científicos utilizaron análisis genéticos específicos de células de las vías respiratorias humanas infectadas con SARS-CoV-2 para determinar si la expresión de la proteína de la enzima convertidora de angiotensina humana 2 (ACE2) gobierna la infección celular posterior y la cantidad de virus en estos células.

Luego, los investigadores utilizaron microscopía electrónica, que permitió una vista transversal y de gran aumento de las células de las vías respiratorias, y fue necesario para determinar la migración viral de las células ciliadas infectadas encargadas de mover la mucosidad a lo largo de la superficie de las vías respiratorias.

los resultados

El estudio mostró que el entropismo específico de estas células ciliadas se asoció con efectos citopáticos severos, lo que provocó la ruptura de la membrana y el desprendimiento de células, pero también aseguró la liberación rápida de muchas partículas virales poco después de la inoculación.

La microscopía electrónica también reveló una enfermedad celular grave relacionada con cambios observados dentro de las células humanas como resultado de una infección viral. Otros experimentos en células de las vías respiratorias infectadas mostraron que la cantidad de una importante proteína de la mucosa conocida como MUC5AC disminuyó dentro de las células.

La última razón puede haber sido la secreción de una proteína destinada a atrapar virus invasores; Sin embargo, la carga viral continuó aumentando debido a que las células productoras de MUC5AC fueron absorbidas cuando se encontraron con un brote de infección viral.

Estudios epidemiológicos anteriores mostraron que el sello distintivo de los asmáticos alérgicos era una sobreproducción de MUC5AC, y ahora sabemos que es menos probable que desarrollen formas graves de COVID-19. Además, la citocina IL-13 puede aumentar la secreción de MUC5AC en los pulmones cuando los pacientes asmáticos se encuentran con un alérgeno.

Por lo tanto, este grupo de investigación demostró que el tratamiento con IL-13 puede reducir significativamente la eliminación del virus y el daño celular al afectar la entrada y la replicación del virus, proporcionando un efecto protector contra la infección por SARS-CoV-2.

This paper has clearly shown how SARS-CoV-2 infection of human airway cell cultures represents a noteworthy model for appraising the replication and spread patterns utilized by SARS-CoV-2 in human airways.

We think this research further shows how important it is to treat SARS-CoV-2 infection as early as possible”, said Dr. Ehre. “And it shows just how important specific mechanisms involving ACE2 and IL-13 are, as we try our best to protect patients from developing severe infections”, she added.

Y aunque las citoquinas como la IL-13 no se pueden usar como una opción terapéutica destacada debido a su capacidad para estimular los procesos inflamatorios, es crucial apreciar las vías moleculares naturales que las células pueden usar para protegerse de la invasión de patógenos, porque así es realmente como está. Hacia nuevas dianas terapéuticas.