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Experimentos realizados en la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil) confirman que el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) es capaz de generar infección en las células adiposas humanas y de mantenerse en su interior. Este dato puede ayudar a entender por qué las personas obesas corren mayores riesgos de desarrollar la forma grave de la COVID-19.
Ap
arte padecer más enfermedades crónicas tales como diabetes, dislipidemia e hipertensión, las cuales por sí solas constituyen factores de riesgo, los obesos dispondrían de un mayor reservorio para el virus en su organismo, de acuerdo con la hipótesis que se investiga en la Unicamp.
“Existen células adiposas dispersas por todo el cuerpo humano, y los obesos las poseen en cantidades y tamaños aún mayores. Nuestra hipótesis indica que el tejido adiposo haría las veces de reservorio del SARS-CoV-2. Con una mayor cantidad de adipocitos a su vez mayores, las personas obesas tenderían a exhibir una carga viral más alta. Sin embargo, aún debemos confirmar si luego de la replicación el virus logra salir de las células de grasa en condiciones factibles como para infectar a otras células”, le explica Marcelo Mori, docente del Instituto de Biología (IB) y coordinador de la investigación.
Los experimentos con adipocitos humanos se llevan adelante in vitro con el apoyo de la FAPESP (Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo) en el Laboratorio de Estudios de Virus Emergentes (Leve). Dicha unidad posee nivel 3 de bioseguridad, uno de los más altos, y su administración está a cargo de José Luiz Proença Módena, docente del IB y coordinador junto a Mori de la fuerza de tareas creada por la Unicamp para combatir la pandemia. Estos resultados son preliminares y no han sido publicados todavía.
Tal como explica Mori, el SARS-CoV-2 no logra entrar a cualquier tipo de células y replicarse en forma eficiente. Algunas condiciones favorables deben hacerse presentes, entre ellas la existencia de una proteína de membrana llamada ACE-2 (enzima convertidora de angiotensina 2, por sus siglas en inglés) a la cual el virus se conecta para invadir las células.
En las comparaciones realizadas in vitro, los investigadores de la Unicamp observaron que el nuevo coronavirus infecta mejor a los adipocitos que a las células epiteliales de los intestinos o de los pulmones, por ejemplo.
Y la “dominación” de las células de grasas que efectúa el virus se ve aún más favorecida cuando el proceso de envejecimiento celular se acelera debido al uso de radiación ultravioleta. Al medir la carga viral 24 horas luego de ese procedimiento, los investigadores observaron que las células adiposas envejecidas exhibían una carga viral tres veces mayor que las células “jóvenes”.
“Utilizamos la radiación UV para inducir en los adipocitos un fenómeno conocido como senescencia, que se produce naturalmente con el envejecimiento. Al entrar en senescencia, las células expresan moléculas que reclutan a las células del sistema inmunológico para que se hagan presentes en ese sitio. Es un mecanismo importante para proteger al organismo contra los tumores, por ejemplo”, explica Mori.
Según el investigador, el problema reside en que, tanto en los individuos obesos como en los ancianos y en los portadores de enfermedades crónicas, las células senescentes empiezan a acumularse en el tejido adiposo y lo vuelven disfuncional. Esto puede resultar en el desarrollo o en el agravamiento de trastornos metabólicos.
También de acuerdo con Mori, el envejecimiento acelerado de los adipocitos inducido por la radiación UV mimetiza lo que suele ocurrir en el tejido adiposo de individuos obesos y en los ancianos.
“Recientemente empezaron a testearse en humanos algunos compuestos capaces de eliminar a las células senescentes: son los llamados fármacos senolíticos. En los experimentos con animales, estos compuestos mostraron capacidad como para prolongar el tiempo de vida y disminuir el desarrollo de enfermedades crónicas asociadas al envejecimiento”, comenta Mori.
El grupo de la Unicamp tuvo entonces la idea de poner a prueba el efecto de algunos fármacos senolíticos contra la infección causada por el SARS-CoV-2. En experimentos realizados con células epiteliales del intestino humano, se observó que el tratamiento redujo la carga viral de las células sometidas a la radiación UV.
“Algunos compuestos llegaron a inhibir en un 95 % la presencia del virus. Ahora pretendemos repetir este experimento utilizando adipocitos”, dice Mori.
Hasta el momento, en los test se utilizaron adipocitos diferenciados in vitro a partir de un tipo de células madres mesenquimales (preadipocitos) aisladas en pacientes no infectados y sometidos a cirugía bariátrica. Tras la diferenciación, las células quedaron expuestas a un linaje del nuevo coronavirus aislado en pacientes brasileños y cultivado en laboratorio por investigadores del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de São Paulo – ICB-USP.
Las siguientes etapas de la investigación comprenden el análisis de adipocitos extraídos directamente de pacientes con diagnóstico confirmado de COVID-19, obtenidos mediante procedimientos de biopsia. Uno de los objetivos consiste en evaluar si esas células se encuentran infectadas efectivamente por el SARS-CoV-2 y si el virus se encuentra presente en su interior.
También se llevarán a cabo análisis de proteómica para descubrir si la infección provocada por el SARS-CoV-2 afecta el funcionamiento de los adipocitos y si deja alguna secuela a largo plazo en las células. Esta etapa de la investigación se concretará en colaboración con el profesor del IB-Unicamp Daniel Martins-de-Souza.
“La idea es comparar a todas las proteínas que se expresan en las células con y sin el virus. De este modo lograremos identificar las vías de señalización que se alteraran a causa de la infección y determinar qué impactos tiene esto sobre el funcionamiento celular”, explica Mori.
Envejecimiento precoz
En el Departamento de Bioquímica y Biología Tisular del IB-Unicamp, Mori se ha venido abocando durante los últimos años a estudiar la biología del envejecimiento. En su proyecto actual, el científico investiga por qué los ancianos y las personas con enfermedades asociadas al envejecimiento son más susceptibles a las complicaciones provocadas por el COVID-19.
“Este hallazgo que indica que los adipocitos senescentes exhiben una mayor carga viral apunta un posible nexo entre las enfermedades metabólicas, el envejecimiento y la mayor severidad del COVID-19”, sostiene el investigador.
No obstante, aún no se sabe si la carga viral aparece más elevada en esas células porque las mismas se vuelven más fácilmente infectables cuando se las expone al SARS-CoV-2 en cultivo o si la cantidad de virus que ingresa es la misma, pero el patógeno logra replicarse más. “Debemos realizar nuevos experimentos y realizar un seguimiento de la evolución de la carga viral en el transcurso del tiempo”, explica Mori.
De confirmarse que el virus causa algún tipo de impacto metabólico sobre los adipocitos, según afirma el científico, las implicaciones podrán ser grandes. “Las células de grasa cumplen un papel sumamente importante en la regulación del metabolismo y en la comunicación entre diversos tejidos. Le señalizan al cerebro cuándo debemos parar de comer, les señalizan a los músculos cuándo deben captar la glucosa presente en la sangre y actúan como un termostato metabólico, al indicar cuándo existe la necesidad de gastar o de almacenar energía. Puede ser que el virus interfiera en estos procesos, pero por ahora esto es solo una especulación”, dice el investigador.
Estos aspectos están investigándose en colaboración con el investigador Luiz Osorio Silveira Leiria, docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la USP (FMRP-USP). Silveira Leiria coordina un proyecto –que cuenta con el apoyo de la FAPESP– cuyo objetivo consiste en descubrir el rol de determinados lípidos en el control de la inflamación causada en el organismo por el SARS-CoV-2.
“Esta investigación también cuenta con el aporte de una amplia red de colaboradores que integran la Fuerza de Tareas Unicamp Contra el COVID-19”, remarca Mori.
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