El SARS-CoV-2 tiene capacidad para infiltrarse y cambiar potencialmente la función de una variedad de células diferentes en el cuerpo, incluyendo las células beta productoras de insulina del páncreas, según una sesión especial en la Reunión Anual de la Asociación Europea para el Estudio de la Diabetes (EASD).
«El COVID-19 representa una amplia gama de problemas sistémicos causados por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Además de la insuficiencia respiratoria, muchas personas con COVID-19 presentan complicaciones clínicas multiorgánicas, como defectos cardíacos, síntomas gastrointestinales, daños renales, función hepática anormal, manifestaciones neurológicas y una serie de anomalías metabólicas», explica la doctora Shuibing Chen, del Departamento de Cirugía de Weill Cornell Medicine, en Estados Unidos.
«Por tanto, es muy necesario desarrollar un método para estudiar sistemáticamente el impacto de la infección por el SARS-CoV-2 en diferentes tejidos del huésped», añade.
Esta presentación se centra en las células madre pluripotentes humanas (células que pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula) y en los organoides (grupos de tipos de células en condiciones de laboratorio que imitan la función de un órgano concreto) para evaluar sistemáticamente los procesos y la respuesta celular durante la infección vírica y también catear posibles fármacos para prevenir la infección.
«Mediante el cribado de diez tipos diferentes de células y organoides, descubrimos que los organoides de pulmón, colon, corazón, hígado y páncreas, así como las neuronas dopaminérgicas, pueden ser infectados por el SARS-CoV-2 –añade–. Este trabajo presentó el primer modelo de células madre para entender qué órganos y células dentro de esos órganos pueden ser infectados por el SARS-CoV-2, lo que a su vez condujo a un ensayo clínico para estudiar la función de las células beta en pacientes con COVID-19. El trabajo en este estudio continúa», apunta.
Por otra parte, la doctora Chen y sus colegas presentaron el primer estudio de cribado basado en organoides e identificaron varios fármacos candidatos a bloquear la entrada del SARS-CoV-2 en las células del huésped.
Además, realizaron una secuenciación de ARN unicelular y confirmaron que varios tipos de células del páncreas (células de los islotes) eran susceptibles al SARS-CoV-2. Tras la infección por el SARS-CoV-2, las células beta mostraron producir menos inulina y más marcadores de células alfa y acinares.
Las células siguen produciendo insulina, pero la infección hizo que el nivel de insulina que producen fuera mucho menor. Al mismo tiempo, las células beta infectadas también producen glucosa y enzimas digestivas, lo que sugiere que el virus tiene la capacidad de cambiar fundamentalmente el destino celular, lo que se conoce como transdiferenciación celular).
«Este estudio demuestra un ejemplo de que la infección por el SARS-CoV-2 provoca un cambio en el destino de las células, lo que permite comprender mejor los mecanismos patológicos del COVID-19», explica Chen.
La doctora comenta que se han registrado casos de diabetes de nueva aparición varias semanas después de la infección por COVID-19. «Merece la pena investigar la tasa de pacientes con diabetes de nueva aparición en esta pandemia de COVID-19», afirma.
El equipo de la doctora también ha informado sobre un modelo de tejido cardíaco en miniatura para mostrar el daño causado por los macrófagos del propio cuerpo (células del sistema inmunitario) al atacar las células del músculo cardíaco (cardiomiocitos) en pacientes con COVID-19. Este trabajo identificó el inhibidor de la Janus quinasa (JAK), que protege a los cardiomiocitos del daño mediado por los macrófagos tras la infección por el SARS-CoV-2.
El inhibidor de la JAK ha sido autorizado para su uso de emergencia en pacientes con COVID-19. Cuando se exponen al SARS-CoV-2, los macrófagos secretan IL6 y TNFalfa que dañan las células del corazón a través de la vía JAK/STAT. El inhibidor de JAK protege las células cardíacas bloqueando estas vías de IL6 y TNFalfa.
«Los organoides pueden utilizarse como un potente modelo para estudiar el potencial de infección de un virus, la respuesta del huésped, el daño del huésped mediado por las células inmunitarias y, finalmente, para el cribado de fármacos», concluye la doctora Chen.
Su equipo se centra actualmente en el desarrollo de modelos de organoides multicelulares y modelos animales humanizados, que reproducen con mayor precisión el desarrollo de la enfermedad en pacientes individuales, y en la aplicación de estos modelos para desarrollar nuevos fármacos antivirales.
Fuente: EP