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Experimentos realizados en la Universidad de São Paulo (USP), en su campus de la localidad de Ribeirão Preto, en Brasil, indican que el nuevo coronavirus es capaz de infectar y llevar a la muerte a diferentes tipos de linfocitos, células claves en la defensa del organismo contra los patógenos.
No se sabe aun si se produce una merma de la inmunidad ocasionada por este ataque y cuál sería su duración, pero los investigadores no descartan la posibilidad de que la infección deje algún tipo de secuela en el sistema de defensa.
Algunos resultados de esta investigación, que cuenta con el apoyo de la FAPESP, se dieron a conocer en el repositorio bioRxiv. El artículo se encuentra en proceso de revisión por pares.
“Desde el comienzo de la pandemia se notó que la linfopenia [la caída pronunciada en el conteo de los linfocitos en la sangre] era una alteración hematológica frecuente en pacientes con COVID-19 hospitalizados, y que ese cuadro estaba asociado a un mal pronóstico, es decir, a un mayor riesgo de intubación y muerte. Pero hasta ahora no estaba claro cuál era la causa del problema”, comenta el virólogo Eurico Arruda Neto, docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP) y coordinador de la investigación.
Durante una infección viral, según explica el científico, se espera que las células de defensa en parte salgan de la circulación y migren hacia el tejido afectado para ayudar en el combate contra los invasores. Con todo, las autopsias de pacientes que murieron como consecuencia del síndrome respiratorio agudo grave asociado al SARS-CoV-2 mostraron que la cantidad de linfocitos presentes en los tejidos infectados no era suficiente como para explicar el cuadro de linfopenia detectado cuando estas personas aún se encontraban internadas.
“Seguramente había otro mecanismo implicado. Decidimos entonces investigar si las células de defensa de los pacientes con COVID-19 tenían el virus dentro. Algunos grupos de científicos habían descrito que la carga viral era prácticamente indetectable en la sangre, pero no habían observado el fluido como un todo. Nosotros aislamos únicamente las células mononucleares [el grupo que incluye a los monocitos y a los linfocitos] y elaboramos una especie de concentrado de linfocitos”, explica el investigador.
Con todo, antes de analizar los leucocitos de los pacientes, los investigadores realizaron diversos experimentos con muestras sanguíneas de cinco voluntarios sanos para poner a prueba la hipótesis de que el SARS-CoV-2 sería capaz de infectar y matar a los linfocitos.
El concentrado de células mononucleares obtenido a partir de la sangre de donantes sanos se incubó con el virus durante dos días. Con anticuerpos capaces de reconocer antígenos del virus en el interior de las células, los investigadores comprobaron que el proceso de infección se había concretado. Los análisis mostraron que los monocitos fueron las células mononucleares más susceptibles al SARS-CoV-2 (el porcentaje de células infectadas llegaba al 44 %), seguidos por los linfocitos T CD4 (los encargados de coordinar la defensa inmunológica, mediante la liberación de moléculas señaladoras conocidas como citoquinas, con un 14 %), los linfocitos T CD8 (capaces de reconocer y destruir a las células infectadas por el virus, con un 13 %) y los linfocitos B (productores de anticuerpos, con un 7 %).
La carga viral en el concentrado celular se midió con el test RT-PCR (Test is a real-time reverse transcription polymerase chain reaction (rRT -PCR) test. ), la misma prueba molecular que se aplica para diagnosticar el COVID-19 en los pacientes, después de seis, 12, 24 y 48 horas. Se observó un aumento consistente de la cantidad de virus, que llegó a ser 100 veces mayor en el último análisis. Tal resultado indicaba que el microorganismo no solamente había entrado a las células mononucleares de los voluntarios, sino que también estaba replicándose en su interior.
“Cuando le aplicamos al cultivo un compuesto capaz de inhibir a la proteasa que el SARS-CoV-2 utiliza para replicarse, observamos una disminución importante de la carga viral. Este es un indicio más de que el virus estaba replicándose en esas células, pero aún no sabemos en cuáles precisamente”, afirma Arruda Neto.
En otro experimento, el grupo intentó bloquear la infección con un inhibidor de enzima convertidora de angiotensina ACE-2, la proteína que el microorganismo utiliza para ingresar en las células humanas, normalmente expresada en bajas cantidades en las células mononucleares de la sangre.
El tratamiento con el inhibidor de ACE-2 redujo la carga viral en el cultivo, pero no la eliminó totalmente, lo que sugiere la existencia de un mecanismo alternativo de infección en las células linfoides. Esto no es algo raro entre los virus, que pueden utilizar distintas moléculas para unirse a distintos tipos de células, a ejemplo del virus de inmunodeficiencia humana (VIH) y de los adenovirus.
Al investigar más detalladamente los linfocitos T CD4 y T CD8 infectados, los científicos notaron que el ingreso del virus desencadenó un mecanismo de muerte celular programada conocido con el nombre de apoptosis. Según Arruda, esta es una posible explicación de la linfopenia observada en los pacientes con COVID-19.
Una infección natural
La etapa siguiente de la investigación se realizó con células mononucleares de 22 pacientes internados en la Unidad de Terapia Intensiva (UTI), con cuadros moderados o severos de COVID-19. El material se extrajo entre los días 7 de abril y 18 de junio en el Hospital de Clínicas de la FMRP-USP.
Los análisis mostraron que no todas las personas tenían en sus leucocitos una marcación significativa para la presencia del virus, y que la tasa de células positivas variaba bastante entre ellos, del 0,16 % al 33,9 %. “Los pacientes tenían variados perfiles clínicos y cursaban diferentes estadios de la enfermedad, lo que dificultó la comparación. Pero lo cierto es que logramos detectar la presencia del virus en el interior de las células mononucleares de portadores de COVID-19”, dice Arruda Neto.
El grupo seleccionó muestras de 15 personas para analizar las diferencias individuales en las tasas de células positivas para el SARS-CoV-2. Para ello, los pacientes quedaron estratificados con base en el tiempo de extracción de las muestras tras el comienzo de los síntomas. Este análisis puso en evidencia que las tasas de linfocitos B infectados fueron las más altas en todos los individuos. Esto podría ayudar a entender por qué algunas personas casi no poseen anticuerpos tras la infección, una hipótesis que actualmente se está investigando.
En tanto, en el caso de los monocitos, cuanto más avanzado era el estadio de la enfermedad, mayores eran las tasas de células positivas, un resultado análogo al observado para los linfocitos T CD4.
Mediante la aplicación de técnicas tales como la de inmunofluorescencia y la de microscopía confocal, los científicos confirmaron la presencia de una doble hélice de ARN viral en el interior de las células infectadas, una indicación de que el patógeno, cuyo genoma está compuesto por una cadena simple de ARN, se encontraba en proceso de replicación.
“Por ende, el conjunto de datos sugiere que el nuevo coronavirus puede infectar y replicarse en los linfocitos. Y esto se erige como una potencial complicación, pues puede dejar al paciente susceptible a infecciones oportunistas; y los hospitales están repletos de bacterias resistentes. Los médicos deben estar atentos a ello. Asimismo, aún no sabemos qué tipo de efecto tardío esto puede tener sobre en el sistema inmunológico: solamente los descubriremos mediante investigaciones que se concretarán mediante el seguimiento de los pacientes convalecientes”, dice Arruda.
La investigación también contó con el apoyo de la FAPESP a través de la beca posdoctoral de Ronaldo B. Martins, de la beca doctoral de Marjorie C. Pontelli y de la beca doctoral de Ítalo A. Castro. Los tres son autores del artículo intitulado Infection of human lymphomononuclear cells by SARS-CoV-2.
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