Infección de células no neuronales | 27 JUL 21

Cómo el COVID-19 causa la pérdida del olfato

Las células de soporte olfatorio, no las neuronas, son vulnerables a la infección por el nuevo coronavirus
Autor/a: H. Brann, Tatsuya Tsukahara,Caleb Weinreb, et al. Fuente: Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.abc5801  Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia

Resumen

La función olfativa alterada es un síntoma común de COVID-19, pero se desconoce su etiología. Una pregunta clave es si el SARS-CoV-2 (CoV-2), el agente causal de COVID-19, afecta el olfato directamente, al infectar las neuronas sensoriales olfativas o sus objetivos en el bulbo olfatorio, o indirectamente, a través de la perturbación de las células de soporte. Aquí identificamos los tipos de células en el epitelio olfatorio y el bulbo olfatorio que expresan moléculas de entrada de células del SARS-CoV-2.

La secuenciación masiva demostró que la mucosa olfativa de ratón, primate no humano y humana expresa dos genes clave implicados en la entrada de CoV-2, ACE2 y TMPRSS2. Sin embargo, la secuenciación de células individuales reveló que ACE2 se expresa en células de soporte, células madre y células perivasculares, más que en neuronas.

La inmunotinción confirmó estos resultados y reveló una expresión generalizada de la proteína ACE2 en las células sustentaculares del epitelio olfatorio ubicadas dorsalmente y en los pericitos del bulbo olfatorio en el ratón. Estos hallazgos sugieren que la infección por CoV-2 de tipos de células no neuronales conduce a anosmia y alteraciones relacionadas en la percepción del olor en pacientes con COVID-19.

How COVID-19 Causes Loss of Smell Harvard Medical School. By Kevin Jiang 

La pérdida temporal del olfato, o anosmia, es el síntoma neurológico principal y uno de los indicadores más tempranos y más comúnmente reportados de COVID-19. Los estudios sugieren que predice mejor la enfermedad que otros síntomas bien conocidos como fiebre y tos, pero los mecanismos subyacentes de la pérdida del olfato en pacientes con COVID-19 no han sido claros.

Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por neurocientíficos de la Facultad de Medicina de Harvard ha identificado los tipos de células olfativas en la cavidad nasal superior más vulnerables a la infección por SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.

Sorprendentemente, las neuronas sensoriales que detectan y transmiten el sentido del olfato al cerebro no se encuentran entre los tipos de células vulnerables.

En un informe publicado en Science Advances el equipo de investigación encontró que las neuronas sensoriales olfativas no expresan el gen que codifica la proteína receptora ACE2, que el SARS-CoV-2 usa para ingresar a las células humanas. En cambio, ACE2 se expresa en células que brindan apoyo metabólico y estructural a las neuronas sensoriales olfativas, así como a ciertas poblaciones de células madre y de vasos sanguíneos.

Los hallazgos sugieren que la infección de tipos de células no neuronales puede ser responsable de la anosmia en pacientes con COVID-19 y ayudar a informar los esfuerzos para comprender mejor la progresión de la enfermedad.

"Nuestros hallazgos indican que el nuevo coronavirus cambia el sentido del olfato en los pacientes no al infectar directamente las neuronas, sino al afectar la función de las células de soporte", dijo el autor principal del estudio, Sandeep Robert Datta, profesor asociado de neurobiología en el Instituto Blavatnik del HMS.

Esto implica que, en la mayoría de los casos, es poco probable que la infección por SARS-CoV-2 dañe permanentemente los circuitos neuronales olfativos y provoque anosmia persistente, agregó Datta, una condición que se asocia con una variedad de problemas de salud mental y social, particularmente depresión y ansiedad.

"Creo que es una buena noticia, porque una vez que la infección desaparece, las neuronas olfativas no parecen necesitar ser reemplazadas o reconstruidas desde cero", dijo. "Pero necesitamos más datos y una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes para confirmar esta conclusión".

La mayoría de los pacientes con COVID-19 experimentan algún nivel de anosmia, la mayoría de las veces temporal. Los análisis de los registros médicos electrónicos indican que los pacientes con COVID-19 tienen 27 veces más probabilidades de tener pérdida del olfato, pero solo entre 2,2 y 2,6 veces más probabilidades de tener fiebre, tos o dificultad respiratoria, en comparación con los pacientes sin COVID-19.

Algunos estudios han insinuado que la anosmia en COVID-19 difiere de la anosmia causada por otras infecciones virales, incluso por otros coronavirus.

Por ejemplo, los pacientes con COVID-19 generalmente recuperan su sentido del olfato en el transcurso de semanas, mucho más rápido que los meses que puede tomar recuperarse de la anosmia causada por un subconjunto de infecciones virales que se sabe dañan directamente las neuronas sensoriales olfativas.

Además, muchos virus provocan una pérdida temporal del olfato al desencadenar problemas de las vías respiratorias superiores, como congestión nasal. Algunos pacientes con COVID-19, sin embargo, experimentan anosmia sin obstrucción nasal.

Identificar la vulnerabilidad

En el estudio actual, Datta y sus colegas se propusieron comprender mejor cómo se altera el sentido del olfato en los pacientes con COVID-19 al identificar los tipos de células más vulnerables a la infección por SARS-CoV-2.

Comenzaron analizando conjuntos de datos de secuenciación unicelulares existentes que, en total, catalogaron los genes expresados ​​por cientos de miles de células individuales en las cavidades nasales superiores de humanos, ratones y primates no humanos.
Animación ace2: Rick Groleau

El equipo se centró en el gen ACE2, que se encuentra ampliamente en las células del tracto respiratorio humano, que codifica la principal proteína receptora a la que se dirige el SARS-CoV-2 para ingresar a las células humanas. También observaron otro gen, TMPRSS2, que codifica una enzima que se cree que es importante para la entrada del SARS-CoV-2 en la célula.

 

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