¿Por qué algunas personas se enferman más que otras de COVID-19?

Un nuevo estudio realizado un equipo de investigadores de los Laboratorios Nacionales de Enfermedades Infecciosas Emergentes (NEIDL) sobre el virus de la COVID-19 en el pulmón sugiere que existen 11 genes que definen la protección frente a la infección, lo que daría respuesta a por qué algunas personas se enferman más que otras y, lo que es más importante, podría ayudar a muchos a evitar los peores síntomas.

Los glóbulos blancos que se encuentran en todos los tejidos, los macrófagos, son curanderos y resultan cruciales en la reparación de heridas, ya que se transmiten a una lesión para ayudar al cuerpo a repararse. También atacan a los invasores y engullen y digieren todo lo que parece no pertenecer al cuerpo, desde células muertas hasta bacterias dañinas. Ese modo de ataque nos ayuda a mantenernos saludables, pero también parece ser un factor en los casos graves de COVID-19.

En los últimos meses, ha ido creciendo la evidencia de que muchas muertes por covid son causadas por una respuesta hiperinmune: macrófagos arrasadores que atacan no solo al virus, sino también a nuestros cuerpos, causando una inflamación excesiva y dañando el tejido cardíaco y pulmonar.

El estudio, publicado en Cell Reports, analizó por qué sucedía eso y examinó el impacto de la covid tanto en quienes se enferman peligrosamente como en quienes no. Al estudiar los pulmones que parecen desviar fácilmente el SARS-CoV-2 o recuperarse rápidamente de la infección, los investigadores encontraron un conjunto de genes que determinan si las células inmunitarias montan una defensa sólida o se vuelven rebeldes y colocan a alguien en un ventilador. Los hallazgos podrían ayudar en los esfuerzos para desarrollar nuevos medicamentos que preparen mejor los sistemas inmunológicos para combatir el virus.

«Si se puede comprender por qué la mayoría de las personas están protegidas contra la covid y cómo las protege su cuerpo, sería un conocimiento que podría aprovecharse para desarrollar terapias y otros avances», explica Florian Douam, profesor asistente de Microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston que coordinó el estudio.

Protección pulmonar

Después de dos años de enfermedad y pruebas, los científicos saben mucho sobre cómo se transmite el SARS-CoV-2 y cómo reaccionan nuestros cuerpos cuando lo contraemos, pero también hay mucho que todavía no entienden. En el caso de los pulmones, sabemos que la COVID-19 los puede dejar llenos de líquido e inflamados, a veces con cicatrices de sepsis. Pero la mayor parte de lo que se sabe al respecto se basa en muestras tomadas de quienes murieron a causa de la enfermedad, no de quienes la sobrevivieron.

«Solo se puede acceder al pulmón cuando el paciente muere. Obviamente, no puedes conseguir a alguien que tenía una enfermedad leve y decirle: 'Oh, dame tu pulmón'. A diferencia de las muestras de autopsia de pulmón de pacientes enfermos, los pulmones de pacientes más leves o asintomáticos son mucho más difíciles de acceder. Cuando tienes el pulmón enfermo, obtienes una instantánea de la enfermedad en etapa terminal», afirma Douam, que trabaja en NEIDL.

Para superar este desafío, Douam y el equipo de investigación desarrollaron un nuevo modelo, un ratón injertado con tejido pulmonar humano y reforzado con un sistema inmunológico humano derivado de células madre, para monitorear las diferentes etapas de la infección por SARS-CoV-2 y COVID-19. Douam dice que los ratones con tejido pulmonar humano, pero sin el sistema inmunitario humano, no reaccionan bien a la infección: los tejidos pulmonares se dañan de manera similar a las personas con un caso grave de la enfermedad. Pero cuando estudiaron ratones que también tenían un sistema inmunológico humanizado, fue diferente.

«Apenas veíamos virus en los pulmones. El pulmón estaba protegido. Entonces hicimos la pregunta, '¿Por qué está protegido el pulmón?' Y aquí es donde encontramos los macrófagos». Según Devin Kenney, estudiante de doctorado en el laboratorio de Douam y autor principal del último artículo, una característica de los pulmones que se vieron más gravemente afectados por la covid fue la falta de diversidad de macrófagos. Estaban dominados por un macrófago proinflamatorio –las células que generalmente responden a virus y bacterias– llamado M1.

En los últimos meses, ha ido creciendo la evidencia de que muchas muertes por covid son causadas por una respuesta hiperinmune

«Parece que impulsan esta respuesta hiperinflamatoria, y conduce a un estado de enfermedad más grave», explica Kenney (MED'27). Por el contrario, a los sistemas inmunitarios que mezclaron más células que normalmente ayudan en la reparación de heridas (M2 o macrófagos reguladores) les fue mejor.

«Si tiene una población de macrófagos más diversa que tiene macrófagos reguladores e inflamatorios, puede regular de manera más efectiva las señales que impulsan las respuestas antivirales, apagándolas cuando sea apropiado. Gracias a ello, el sistema inmunitario puede eliminar el virus muy rápidamente y proteger el tejido», señala.

Los investigadores vincularon esta respuesta antiviral positiva a un conjunto de 11 genes que llamaron «genes que definen la protección». En casos de resistencia efectiva, estos genes trabajaban más, o lo que se conoce como regulación positiva. «Ahora sabemos que los macrófagos no solo pueden promover la protección en el tejido pulmonar. También conocemos el conjunto clave de genes que estos macrófagos necesitan expresar para proteger el pulmón», explica.

Lo que aún no saben es por qué algunas personas pueden poner a trabajar una mezcla diversa de macrófagos mientras que otras no. Ese es un objetivo para futuros estudios.