En un artículo reciente publicado en Ciencias de la Medicina Traslacional En la revista, los investigadores analizan los efectos prolongados únicos de la infección por SARS-CoV-2 en humanos y hámsters después de la recuperación.
estancia: La infección por SARS-CoV-2 en hámsteres y humanos provoca trastornos sistémicos únicos y permanentes después de la recuperación. Haber de imagen: Donkeyworx/Shutterstock
antecedentes
El SARS-CoV-2 es un virus respiratorio de ácido nucleico (ARN), detectado tentativamente a fines de 2019. La infección por SARS-CoV-2 tiene una gran cantidad de fenotipos clínicos que incluyen una enfermedad asintomática más grave, conocida como enfermedad 2019-CoV.( COVID-19).
El COVID-19 causa una enfermedad leve similar a la gripe en la mayoría de las personas sanas y jóvenes, con síntomas como congestión respiratoria restringida, dolores musculares, fiebre, pérdida del olfato y dolor de cabeza. Por otro lado, puede causar complicaciones multiorgánicas, dificultad respiratoria severa y muerte en ancianos, especialmente en aquellos con comorbilidades y del sexo masculino. También se plantea la hipótesis de que la infección por SARS-CoV-2 inhibe los mecanismos de traducción y transcripción del huésped para aumentar la replicación, independientemente de la salud subyacente o la edad.
Aunque se desconoce el alcance de la infección por SARS-CoV-2 en tejidos distantes, la inflamación severa sigue siendo constante. Según la información ahora disponible, los fundamentos moleculares de la COVID-19 grave son el resultado del daño causado por el virus y la interacción sistémica posterior. La respuesta del huésped a la infección por SARS-CoV-2 puede provocar enfermedades a largo plazo denominadas colectivamente COVID prolongado o secuelas post-agudas de COVID-19 (PASC).
sobre estudiar
En este estudio, los científicos eligieron hámsters dorados como sistema modelo para explicar mejor los efectos a largo plazo de la infección por SARS-CoV-2. Los estudios actuales mostraron que el modelo de hámster aparece de cerca en la biología de la infección por SARS-CoV-2 sin la necesidad de adaptación al SARS-CoV-2 y la tendencia al enfisema severo y una morfología similar a la que se observa en los humanos.
El equipo estudió la respuesta del huésped al SARS-CoV-2 y comparó sus resultados con infecciones previas por el virus de la influenza A (IAV). Han investigado las respuestas sistémicas a largo y corto plazo en hámsters dorados después de la infección por IAV y SARS-CoV-2 para comprender el mecanismo subyacente a la larga biología de COVID.
Los investigadores adoptaron dosis de vacunación contra el SARS-CoV-2 y el IAV basándose en investigaciones anteriores para lograr una carga viral y una cinética equivalentes en estos dos modelos experimentales. Además, analizaron secciones transversales de pulmón, corazón y riñón en hámsters tres días después de la infección utilizando varios métodos histológicos para comparar la patología inducida por SARS-CoV-2 versus IAV.
Los científicos compararon los análisis de secuenciación de ARN pulmonar de hámsters infectados con SARS-CoV-2 con datos publicados de los pulmones de pacientes fallecidos con COVID-19 que aún tenían cargas virales significativas al morir para confirmar los datos clínicos de los datos de hámsteres graves con SARS-CoV-2 validez. Además, 31 días después de la infección por SARS-CoV-2 o IAV, evaluaron el corazón, los pulmones y los riñones mediante estudios histológicos para detectar daño orgánico a largo plazo independientemente de la respuesta transcripcional. Debido a que la COVID durante mucho tiempo puede causar síntomas neurológicos y psiquiátricos, los autores examinaron los efectos sobre el sistema nervioso de la infección por SARS-CoV-2.
Dada la duración prolongada única de la respuesta proinflamatoria en el bulbo olfativo (OB) al SARS-CoV-2, los investigadores analizaron los genes que impulsan este programa de transcripción. También investigaron si el epitelio olfativo (OE) tenía esta firma inflamatoria. En hámsters infectados con SARS-CoV-2 durante cuatro semanas después de la infección, el equipo evaluó las ramificaciones funcionales de los cambios neurológicos crónicos, como la inflamación prolongada de OB y OE. Finalmente, los investigadores utilizaron RNA-seq en tejidos OB y OE post mortem para determinar si los resultados podían extrapolarse a las características de la enfermedad humana.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Los resultados del estudio mostraron que los hámsteres infectados con IAV y SARS-CoV-2 muestran una respuesta del huésped similar a la biología humana y mueren en dos semanas. Los datos longitudinales mostraron que ambos virus de ARN respiratorios se replicaron en pulmones de hámster dorado, con poca variación en la eliminación del SARS-CoV-2, como se informó anteriormente.
La eliminación tardía del SARS-CoV-2 interfirió con la disminución del apetito, ya que los hámsteres infectados con el SARS-CoV-2 aumentaron de peso significativamente más lentamente que los animales infectados con IAV o solución salina tamponada con fosfato (PBS). Se observó un título máximo de SARS-CoV-2, aproximadamente 108 pfu/g, tres días después de la infección y se mantuvo estable hasta el quinto día antes del otoño.
Aunque ambos sistemas modelo tenían diferentes tasas de replicación del virus durante períodos prolongados después de alcanzar los títulos virales máximos, ningún virus infeccioso pudo aislarlos en el día 7. El ARN siguió siendo detectable mediante la reacción en cadena de la polimerasa basada en la transcripción inversa cuantitativa (qRT-PCR).
El SARS-CoV-2 superó al IAV al causar una infección renal y pulmonar permanente y mostró un efecto pronunciado en la OE y la OB. A pesar de la ausencia de una carga útil infecciosa de SARS-CoV-2, el OE y el OB albergan células T y estimulación mieloide, liberación de citoquinas inflamatorias y respuesta de interferón, todo asociado con cambios de comportamiento que persistieron un mes después de la eliminación del virus.
Los investigadores señalan que los tejidos extraídos de las personas infectadas con el coronavirus emergente (Covid-19) también confirmaron estos cambios transcripcionales a largo plazo. Los hallazgos actuales proporcionan una vía molecular para la persistencia de los síntomas de COVID-19 y prevén un modelo animal pequeño para probar tratamientos futuros.
En conclusión, los resultados del estudio revelaron que, aunque tanto el SARS-CoV-2 como el IAV provocan una respuesta antiviral sistémica, solo la infección previa resultó en una enfermedad inflamatoria a largo plazo que persiste después de la eliminación de la infección primaria. Los investigadores creen que esta biología puede respaldar el origen de PASC tanto en hámsteres como en humanos porque la inflamación prolongada es consistente con alteraciones del comportamiento.
Referencia de la revista:
- JJ Frere, RA Serafini, KD Pryce, et al. , la infección por SARS-CoV-2 en hámsters y humanos conduce a trastornos sistémicos únicos y permanentes después de la recuperación, Sci. Traducción. Medicina. (2022), DOI: 10.1126/scitranslmed.abq3059, https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq3059
