El coronavirus SARS-CoV-2, que provoca la enfermedad COVID-19, infecta las células a través de un mecanismo similar al utilizado por el coronavirus que causó la epidemia de SARS en el año 2003. Sin embargo, los tipos de células involucradas en el proceso no habían sido determinadas con precisión, hasta ahora.
Un estudio científico reveló que las células caliciformes y ciliadas en la nariz tienen altos niveles de proteínas de entrada que el virus COVID-19 usa para ingresar a nuestras células. La identificación de estas células por investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Centro Médico Universitario de Groninga, la Universidad de la Costa Azul y el CNRS, Niza y sus colaboradores, como parte de la Red Biológica de Pulmones del Atlas de Células Humanas, podría ayudar a explicar la alta tasa de transmisión de COVID-19.
Los resultados de la investigación fueron publicados el 23 de abril en la revista Nature Medicine, como parte de Lung Biological Network, un esfuerzo internacional en curso para utilizar los datos del Human Cell Atlas para comprender la infección y la enfermedad. Este mismo estudio muestra que las células en el ojo y algunos otros órganos también contienen las proteínas de entrada viral. El estudio también predice cómo se regula una proteína de entrada clave con otros genes del sistema inmunitario y revela objetivos potenciales para el desarrollo de tratamientos para reducir la transmisión.
La nueva enfermedad por coronavirus (COVID-19) afecta los pulmones y las vías respiratorias. Los síntomas del paciente pueden ser similares a los de la gripe, como fiebre, tos y dolor de garganta, mientras que algunas personas pueden no experimentar síntomas pero aún tienen virus transmisible. En los peores casos, el virus causa neumonía que finalmente puede conducir a la muerte. Se cree que el virus se transmite a través de las gotas respiratorias producidas cuando una persona infectada tose o estornuda, y parece transmitirse fácilmente dentro de las áreas afectadas. Hasta ahora, el virus se ha extendido a más de 184 países y se ha cobrado más de 200 mil vidas.
Los científicos de todo el mundo están tratando de comprender exactamente cómo se propaga el virus, para ayudar a prevenir la transmisión y desarrollar una vacuna. Si bien se sabe que el virus que causa la enfermedad COVID-19, conocido como SARS-CoV-2, utiliza un mecanismo similar para infectar nuestras células como un coronavirus relacionado que causó la epidemia de SARS de 2003, los tipos de células exactos involucrados en la nariz tenían no se ha señalado previamente.
Para descubrir qué células podrían estar involucradas en la transmisión de COVID-19, los investigadores analizaron múltiples conjuntos de datos del consorcio Human Cell Atlas (HCA) de secuenciación de ARN de células individuales, de más de 20 tejidos diferentes de personas no infectadas. Estos incluyeron células del pulmón, cavidad nasal, ojo, intestino, corazón, riñón e hígado. Los investigadores buscaron qué células individuales expresaron las dos proteínas de entrada clave que utiliza el virus COVID-19 para infectar nuestras células.
El Dr. Waradon Sungnak, el primer autor en el artículo del Instituto Wellcome Sanger, dijo: “Encontramos que la proteína receptora – ACE2 – y la proteasa TMPRSS2 que pueden activar la entrada de SARS-CoV-2 se expresan en células en diferentes órganos, incluyendo las células en el revestimiento interno de la nariz. Luego revelamos que las células caliciformes productoras de moco y las células ciliadas en la nariz tenían los niveles más altos de estas dos proteínas del virus COVID-19, de todas las células en las vías respiratorias. la ruta de infección inicial más probable para el virus “.
El Dr. Martijn Nawijn, del Centro Médico de la Universidad de Groningen en los Países Bajos, dijo, en nombre de la Red Biológica Pulmonar HCA: “Esta es la primera vez que estas células particulares en la nariz se han asociado con COVID-19. Si bien hay muchos factores que contribuyen a la transmisibilidad del virus, nuestros hallazgos son consistentes con las rápidas tasas de infección del virus observadas hasta ahora. La ubicación de estas células en la superficie del interior de la nariz las hace altamente accesibles al virus y también pueden ayudar con la transmisión a otra gente.”
Las dos proteínas de entrada clave ACE2 y TMPRSS2 también se encontraron en las células de la córnea del ojo y en el revestimiento del intestino. Esto sugiere otra posible ruta de infección a través de los conductos oculares y lagrimales, y también reveló un potencial de transmisión fecal-oral.
El informe demuestra que el nuevo coronavirus puede existir en los fluidos oculares de una persona infectada a niveles contagiosos probables, lo que aumenta la necesidad de que las personas conozcan su higiene de manos y mantengan sus manos alejadas de la cara, dicen los expertos.
Cuando las células se dañan o combaten una infección, se activan varios genes inmunes. El estudio mostró que la producción del receptor ACE2 en las células nasales probablemente se activa al mismo tiempo que estos otros genes inmunes.
Los autores del estudio destacan que esta es la primera vez que células específicas en la nariz se asocian con el SARS-CoV-2, y hacen otar que su ubicación en la superficie del interior de la nariz las hace muy accesibles al virus.
Estos nuevos conocimientos, explican los autores, podrían mejorar los métodos para combatir la propagación de la pandemia del coronavirus.
El profesor Sir Jeremy Farrar, director de Wellcome, dijo: “Al identificar las características exactas de cada tipo de célula, Human Cell Atlas está ayudando a los científicos a diagnosticar, controlar y tratar enfermedades, incluido COVID-19, de una manera completamente nueva. Investigadores de todo el mundo El mundo está trabajando a un ritmo sin precedentes para profundizar nuestra comprensión de COVID-19, y esta nueva investigación es un testimonio de esto. Colaborar a través de las fronteras y compartir abiertamente la investigación es crucial para desarrollar diagnósticos, tratamientos y vacunas efectivos rápidamente, asegurando que ningún país se quede atrás “.
Referencia: SARS-CoV-2 entry factors are highly expressed in nasal epithelial cells together with innate immune genes. Nature Medicine, 2020. https://doi.org/10.1038/s41591-020-0868-6
