Las células caliciformes son el principal objetivo del SARS-CoV-2, encuentra un estudio

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A medida que la pandemia de la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19) continúa asolando gran parte del mundo, los investigadores se esfuerzan por comprender cómo el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) provoca manifestaciones de la enfermedad.

Un artículo reciente publicado en la revista preprint bioRxiv* informa que en las vías respiratorias de los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), un tipo de célula epitelial de las vías respiratorias, llamada célula caliciforme, presenta un objetivo principal para el virus y desempeña un papel vital en la promoción de la replicación viral en este tejido.

Estudio: La hiperplasia de células caliciformes aumenta la infección por SARS-CoV-2 en la EPOC.  Imagen de células caliciformes en el epitelio respiratorio ciliado de la tráquea, con su moco teñido de color violeta.  También se tiñen las fibras elásticas ubicadas debajo del epitelio.  Imagen de microscopio de luz.  Haber de imagen: Jose Luis Calvo / Shutterstock

Estudiar: La hiperplasia de células caliciformes aumenta la infección por SARS-CoV-2 en la EPOC. Imagen de células caliciformes en el epitelio respiratorio ciliado de la tráquea, con su moco teñido de color violeta. También se tiñen las fibras elásticas ubicadas debajo del epitelio. Imagen de microscopio de luz. Haber de imagen: Jose Luis Calvo / Shutterstock

Expresión de la enzima convertidora de angiotensina 2

El SARS-CoV-2 usa la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), junto con la serina proteasa TMPRSS2, para lograr la entrada e infección de la célula huésped. La expresión de estos receptores determina el tejido atacado por el virus.

ACE2 se expresa en gran medida en varios tejidos humanos, incluidos el intestino delgado, los testículos, los riñones, el corazón, la tiroides y el tejido graso, con una expresión algo menor en los pulmones, el colon y el hígado. La expresión más baja de ACE2 se encuentra en la sangre, el bazo y la médula ósea, así como en el cerebro, los vasos sanguíneos y el tejido muscular.

En los pulmones, que son el sitio principal de la enfermedad, se observa principalmente que las células alveolares de tipo II expresan ACE2, que también se encuentra en las células ciliadas. Las células caliciformes también se encuentran abundantemente en el epitelio bronquial y estas células producen principalmente mucina. La mucina es vital para atrapar los gérmenes, el polvo y las partículas que causan enfermedades, que luego son eliminados por los cilios del cuerpo.

La importancia de las células caliciformes

Las células caliciformes de la nariz y los bronquios subsegmentarios también muestran expresión de ACE2, en niveles más altos que en las células ciliadas, de hecho. Esto podría explicar cómo el SARS-CoV-2 infecta estas células preferentemente, como el virus de la influenza A. Esta también podría ser la razón por la que el ARN (material genético viral) del SARS-CoV-2 se encuentra en el esputo y por qué se puede propagar más rápidamente entre las personas que el SARS-CoV anterior que infectaba solo células ciliadas.

La EPOC es un factor de riesgo importante para el COVID-19 grave, lo que impulsó el estudio actual sobre el epitelio de las vías respiratorias utilizando células pulmonares sanas y afectadas por la EPOC.

Las células caliciformes también muestran un rápido crecimiento en número en pacientes con EPOC. Por lo tanto, los investigadores optaron por medir la expresión de ACE2 en el epitelio bronquial normal y con EPOC. ACE2 y TMPRSS2 se expresaron a niveles más altos en el epitelio de la EPOC debido a la hiperplasia de células caliciformes (una mayor proliferación de células caliciformes).

Infección preferencial de células caliciformes

Muchos estudios anteriores indican que el virus infecta principalmente a las células ciliadas. Sin embargo, en este estudio, los investigadores encontraron que el virus infecta preferentemente a las células caliciformes, debido a su alta expresión tanto de ACE2 como de TMPRSS2. Por tanto, la extensión de la infección fue mayor en el epitelio de la EPOC en comparación con el epitelio sano.

Este hallazgo se observó tanto mediante ensayos citopáticos como mediante ensayos de inmunohistoquímica. Esto último muestra que las células caliciformes, que producen MUC5B y MUC5AC, fueron infectadas por el virus, junto con las células ciliadas, pero no las células basales.

Sincitios y desprendimiento celular

Los investigadores encontraron que el epitelio infectado estaba muy dañado por el virus, con una gran destrucción de las células y secreción de moco. Las células infectadas perdieron sus uniones conectoras, sus cilios y núcleos prolongados. Una vez más, el sincitio característico, típico del SARS-CoV-2 en el pulmón, se reprodujo aquí en las células infectadas, tanto en el epitelio sano como en el de la EPOC.

Las autopsias de pacientes con COVID-19 mostraron desprendimiento de células (o desprendimiento). Esto se repitió en el experimento actual, donde tanto el epitelio sano como el de la EPOC mostraron desprendimiento después de la infección por SARS-CoV-2.

Intensificación de la infección

Los investigadores encontraron que el título viral era más alto en casi un registro en el epitelio de la EPOC en comparación con el epitelio sano. Por el contrario, el epitelio escamoso fue mucho más frecuente en el primero después de una infección viral. Esta histología está asociada con el engrosamiento de la pared bronquial, un rasgo patológico característico del COVID-19 fatal. Esto puede deberse también a un cambio en la forma de las células caliciformes de este epitelio.

Trascendencia

Los investigadores concluyen: “Postulamos que las células caliciformes desempeñan un papel fundamental en la infección pulmonar por SARS-CoV-2 y son responsables de un resultado más grave de la infección por SARS-CoV-2 en pacientes con EPOC”.

Estos hallazgos sugieren que la mayor cantidad de células caliciformes en el epitelio de la EPOC facilita la replicación del virus, lo que produce una enfermedad más grave. Este estudio también puede explicar, al menos en parte, por qué la propagación de persona a persona del SARS-CoV-2 es mucho mayor que la del anterior SARS-CoV, a pesar de que ambos comparten receptores comunes. La diferencia puede estar en el nuevo sitio de escisión de la furina en el primero.

*Noticia importante

bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

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