SARS-CoV-2 en células de la cavidad nasal, bronquios, pulmones

UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA HEALTH CARE / CHAPEL HILL, NC

En un importante estudio científico publicado en la revista Cell, científicos de la Facultad de Medicina de la UNC y la Facultad de Salud Pública Global de la UNC Gillings han caracterizado las formas específicas en que el SARS-CoV-2: el coronavirus que causa COVID-19 - infecta la cavidad nasal en gran medida - replicando tipos de células específicas - e infecta y replica progresivamente menos bien en las células del tracto respiratorio inferior, incluidos los pulmones.

Los hallazgos sugieren que el virus tiende a establecerse firmemente primero en la cavidad nasal, pero en algunos casos el virus se aspira a los pulmones, donde puede causar una enfermedad más grave, incluida la neumonía potencialmente mortal.

"Si la nariz es el sitio inicial dominante desde el que se siembran las infecciones pulmonares, entonces el uso generalizado de máscaras para proteger las fosas nasales, así como cualquier estrategia terapéutica que reduzca el virus en la nariz, como irrigación nasal o aerosoles nasales antivirales, podría ser beneficioso ", dijo el coautor del estudio Richard Boucher, MD, James C. Moeser, distinguido profesor eminente de medicina y director del Instituto Marsico Lung de la Facultad de medicina de la UNC.

El otro coautor principal del estudio fue Ralph Baric, PhD, Profesor Distinguido William R. Kenan de Epidemiología en la Escuela de Salud Pública Gillings de UNC.

"Este es un estudio histórico que revela nuevas e inesperadas ideas sobre los mecanismos que regulan la progresión y la gravedad de la enfermedad después de la infección por SARS-CoV-2", dijo Baric, quien también tiene una cita de facultad de microbiología en la Facultad de Medicina de la UNC. "Además, describimos una nueva plataforma genética inversa para el SARS-CoV-2 que nos permite producir virus indicadores clave que respaldarán los esfuerzos nacionales de vacuna diseñados para controlar la propagación y la gravedad de esta terrible enfermedad".

El SARS-CoV-2 inicialmente causó brotes a fines de 2019 en China y se extendió por todo el mundo, infectando a casi 6 millones de personas y matando a más de 350.000. Estados Unidos representa casi un tercio de esas infecciones y muertes.

El equipo de UNC-Chapel Hill en su estudio buscó comprender mejor una serie de cosas sobre el virus, incluidas las células en las vías respiratorias que infecta y cómo ingresa a los pulmones en los pacientes que desarrollan neumonía.

En un conjunto de experimentos de laboratorio, los investigadores utilizaron diferentes aislamientos de SARS-CoV-2 para ver cuán eficientemente podían infectar células cultivadas de diferentes partes de las vías respiratorias humanas. Encontraron un patrón sorprendente de variación continua o gradiente, desde una infectividad relativamente alta de SARS-CoV-2 en las células que recubren los conductos nasales, hasta una menor infectividad en las células que recubren la garganta y los bronquios, hasta una infecciosidad relativamente baja en las células pulmonares.

SARS-CoV-2 (rojo) células ciliadas infectadas en los bronquios del paciente COVID-19. (Takanori Asakura, PhD, el Laboratorio Boucher, UNC SOM)

Los científicos también descubrieron que ACE2, el receptor de la superficie celular que el virus usa para ingresar a las células, era más abundante en las células del revestimiento nasal y menos abundante en la superficie de las células de las vías respiratorias inferiores. Esta diferencia podría explicar, al menos en parte, por qué las células del revestimiento nasal de las vías aéreas superiores eran más susceptibles a la infección.