Daña desde los pulmones hasta el hígado, los riñones y el intestino. La ola destructora del coronavirus va más allá de lo esperado. Sus efectos probados en miniórganos de laboratorio desvelan el poder destructor de la infección y alertan sobre los efectos secundarios
En distintos laboratorios del mundo, también en España, están cultivando órganos en miniatura para estudiar los daños provocados por el SARS-CoV-2 y, una vez más se han encontrado con los retorcidos efectos de un virus que va más allá de lo hasta ahora conocido.
Por qué hacer órganos de laboratorio
La razón de generar miniórganos es comprobar el efecto de la infección en tejidos de tres dimensiones y con un funcionalidad similar a la de un órgano real. De este modo la investigación simula mucho mejor lo que ocurre en nuestro cuerpo que si solo se estudia con células en una placa de petri, y no hay dilemas éticos (no se utilizan animales).
En distintos laboratorios del mundo han recreado organoides, similares a pulmones, hígado, los riñones y el intestino. Además de infectarlos con el coronavirus, después los tratan con distintos fármacos, para observar su eficacia.
Han creado en laboratorio un circuito respiratorio humano y lo han infectado con coronavirus
Los organoides que imitan bronquios, traqueas y pulmones sirven para conocer lo que el SARS-CoV-2 hace a las células del sistema respiratorio, desde la vía aérea superior hasta los pulmones. Es decir, han creado en laboratorio un circuito respiratorio humano y lo han infectado con coronavirus.
Kazuo Takayama, biólogo de células madre de la Universidad de Kyoto, Japón, y sus colegas han desarrollado organoides bronquiales. Cuando su equipo infectó los organoides con SARS-CoV-2, descubrieron que el virus se dirige principalmente a las células madre que reponen las células en el epitelio conocidas como células basales. Esto significa que las células basales pierden su capacidad de regenerarse.
Usando minipulmones, Shuibing Chen, biólogo de células madre de Weill Cornell Medicine en la ciudad de Nueva York, ha demostrado que algunas células mueren después de ser infectadas, y que el virus induce la producción de proteínas conocidas como quimiocinas y citocinas , que puede desencadenar una respuesta inmune masiva. Muchas personas con COVID-19 grave experimentan una reacción inmune conocida como tormenta de citoquinas, que puede ser mortal .
Pero Chen, quien también publicó sus resultados en bioRxiv, dice que la razón por la que las células pulmonares mueren sigue siendo un misterio. «Sabemos que las células mueren pero no sabemos cómo».
Torrente sanguíneo
Desde los pulmones, el SARS-CoV-2 puede propagarse a otros órganos. En experimentos en organoides, también hechos de células madre pluripotentes, mostraron que el SARS-CoV-2 puede infectar el endotelio, las células que recubren los vasos sanguíneos, lo que permite que las partículas virales se filtren en la sangre y circulen por el cuerpo. Los informes de patología de vasos sanguíneos dañados en personas con COVID-19 también respaldan esta hipótesis.
Organoides intestinales humanos infectados con SARS-CoV-2 (blanco). Crédito: Joep Beumer / grupo Clevers / Instituto Hubrecht
Los estudios en organoides sugieren que una vez en la sangre, el virus puede infectar directamente varios órganos, incluido el riñón. Aunque el virus infectó los organoides renales y algunas células murieron, los investigadores no están seguros de si esta es la causa directa de la disfunción renal observada en algunos pacientes.
Destruye células que se encargan de la producción de bilis
Otro estudio en organoides hepáticos descubrió que el virus puede infectar y matar células que contribuyen a la producción de bilis, conocidas como colangiocitos.
Muchos investigadores pensaron que el daño hepático observado en personas con COVID-19 era la consecuencia de una respuesta inmune descontrolada, o efectos secundarios de los medicamentos, pero el trabajo con organoides de Bing Zhao, biólogo celular de la Universidad de Fudan en Shanghai, China, publicados en Protein & Cell, «sugiere que el virus puede atacar directamente el tejido hepático, lo que puede causar daño hepático», dice Zhao.
El virus también puede replicarse en las células que recubren los intestinos delgado y grueso, conocidos como enterocitos, según un estudio de Science que utilizó organoides intestinales.
