Científicos y profesionales médicos de todo el mundo están colaborando para descubrir cómo abordar la pandemia de coronavirus y comprender mejor sus efectos en el cuerpo. Es bien sabido que el COVID-19 puede devastar los pulmones y causar síntomas que incluyen tos, dificultad para respirar, neumonía y síndrome de dificultad respiratoria aguda. Sin embargo, existe una creciente evidencia de que el coronavirus también puede infectar directa o indirectamente a otros tipos de células. De particular interés es cómo afecta el coronavirus al corazón. Alrededor del 20-30% de los pacientes hospitalizados con COVID-19 tienen una lesión cardíaca, como arritmia, inflamación del corazón o ataque cardíaco, que se asocia con un mayor riesgo de muerte. Aquellos que se recuperan de COVID-19 pueden exhibir disfunción cardíaca durante meses después, incluso si solo exhibieron síntomas leves de COVID-19. Los investigadores están utilizando modelos de células madre para estudiar la infección por coronavirus en el laboratorio y determinar cómo se ven afectados los diferentes tipos de células del cuerpo.
Una cuestión importante a abordar es si las células están infectadas directa o indirectamente por el coronavirus. En el sistema cardiovascular, las células cardíacas pueden dañarse indirectamente por la falta de suministro de oxígeno al corazón debido al impacto de COVID-19 en los pulmones, o el virus puede infectar directamente el músculo cardíaco y los vasos sanguíneos asociados. El daño directo a las células del músculo cardíaco podría provocar problemas del ritmo cardíaco o insuficiencia cardíaca, mientras que el daño directo a las células de los vasos sanguíneos podría afectar la circulación. La comprensión del proceso de infección y el impacto resultante puede mejorar nuestra comprensión de la enfermedad y conducir al desarrollo de opciones de tratamiento seguras y eficaces.
Los estudios clínicos iniciales indican que la infección por coronavirus puede causar daño directo al corazón, lo que resulta en una condición peligrosa conocida como miocarditis, una condición en la que las células inmunes están hiperactivas en el músculo cardíaco. Las personas por lo demás sanas que están infectadas con coronavirus pueden presentar esta inflamación del corazón, que en casos graves puede provocar un paro cardíaco. Incluso se ha observado que los atletas universitarios de alto nivel desarrollan miocarditis después de la infección por coronavirus. Los informes iniciales indican que aproximadamente el 15% de estos atletas que se recuperaron de COVID-19 mostraron signos de miocarditis, ya sea que hayan mostrado o no síntomas de COVID-19.
Para abordar si el coronavirus infecta directa o indirectamente diferentes células del cuerpo, los científicos pueden utilizar células madre pluripotentes inducidas por humanos (hiPSC), que se obtienen a partir de una pequeña muestra de piel o sangre. Estas son células madre poderosas que pueden transformarse en varios tipos de células y luego infectarse con el coronavirus para estudiar el proceso de infección y los efectos resultantes en el cuerpo. Con este método, los investigadores han demostrado que tanto las células del músculo cardíaco derivadas de células madre como los vasos sanguíneos son directamente susceptibles a la infección por coronavirus. Esto no es cierto para las células de todos los tejidos. Algunos tipos de tejido cerebral, por ejemplo, no pueden infectarse directamente con el coronavirus. Estos estudios de laboratorio son paralelos a los informes clínicos de que algunos tejidos son más susceptibles a la infección por coronavirus que otros.
Los científicos descubrieron que después de que las células del músculo cardíaco derivadas de células madre se infectaron con coronavirus, algunas células dejaron de latir y murieron en tres días. La infección también provocó una respuesta inmunitaria y un intento de aliviar la infección viral. Los investigadores ahora pueden usar estas células cardíacas infectadas para detectar medicamentos que puedan mejorar su función y supervivencia. Estas células también podrían usarse para identificar nuevos medicamentos antivirales que podrían reducir directa y específicamente la replicación del coronavirus en el corazón, reduciendo potencialmente la lesión cardíaca y limitando la propagación del virus. Los científicos también están utilizando las células para estudiar la miocarditis inducida por COVID al agregar células inmunes a sus experimentos.
El alcance y las condiciones en las que el coronavirus impacta el corazón y los vasos sanguíneos se vuelven más claros a medida que los científicos aprenden más sobre el virus utilizando estos modelos de iPSC humanos. Sin embargo, se necesitan mejores datos clínicos para comprender las diferentes formas en que la infección afecta directa e indirectamente al sistema cardiovascular de los pacientes. Los modelos humanos de iPSC podrían ayudar a identificar nuevos tratamientos potenciales que podrían aliviar estos dos tipos de complicaciones cardiovasculares, lo que conduciría a mejores resultados para los pacientes con COVID-19. Los modelos de células madre son un valioso aliado para la comunidad mundial de investigación de células madre, que trabaja en colaboración en muchos frentes para combatir el coronavirus y el COVID-19.
Fecha: 6 de septiembre de 2020