Un nuevo estudio muestra que el SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19 coronavirus, puede infectar las células del corazón en una placa de laboratorio, lo que indica que es posible que las células del corazón de los pacientes con COVID-19 se infecten directamentepor el virus. El descubrimiento, publicado hoy en la revista Cell Reports Medicine , se realizó utilizando células del músculo cardíaco que fueron producidas por la tecnología de células madre.
Aunque muchos pacientes con COVID-19 experimentan problemas cardíacos, las razones no están del todo claras. Las afecciones cardíacas preexistentes o la inflamación y la privación de oxígeno que resultan de la infección han sido implicadas. Pero hasta ahora, solo ha habido evidencia limitada de queel virus SARS-CoV-2 infecta directamente las células musculares individuales del corazón.
"No solo descubrimos que estas células cardíacas derivadas de células madre son susceptibles a la infección por nuevos coronavirus, sino que el virus también puede dividirse rápidamente dentro de las células del músculo cardíaco", dijo Arun Sharma, PhD, investigador de los Cedars- Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores del Sinaí y primer y coautor correspondiente del estudio: "Aún más significativo, las células cardíacas infectadas mostraron cambios en su capacidad de latir después de 72 horas de infección".
El estudio también demostró que las células cardíacas derivadas de células madre humanas infectadas por el SARS-CoV-2 cambian su perfil de expresión génica, lo que confirma aún más que las células pueden infectarse activamente por el virus y activar los "mecanismos de defensa" celulares innatos en un esfuerzopara ayudar a eliminar el virus.
Si bien estos hallazgos no son una réplica perfecta de lo que está sucediendo en el cuerpo humano, este conocimiento puede ayudar a los investigadores a utilizar las células cardíacas derivadas de células madre como plataforma de detección para identificar nuevos compuestos antivirales que podrían aliviar la infección viral del corazón, de acuerdo conal autor principal y co-corresponsal Clive Svendsen, PhD.
"Esta pandemia viral se define predominantemente por síntomas respiratorios, pero también hay complicaciones cardíacas, que incluyen arritmias, insuficiencia cardíaca y miocarditis viral", dijo Svendsen, director del Instituto de Medicina Regenerativa y profesor de Ciencias y Medicina Biomédica ".podría ser el resultado de una inflamación masiva en respuesta al virus, nuestros datos sugieren que el corazón también podría verse directamente afectado por el virus en COVID-19 ".
Los investigadores también encontraron que el tratamiento con un anticuerpo ACE2 fue capaz de mitigar la replicación viral en las células cardíacas derivadas de células madre, lo que sugiere que el SARS-CoV-2 podría usar el receptor ACE2 para ingresar a las células del músculo cardíaco humano.
"Al bloquear la proteína ACE2 con un anticuerpo, el virus no puede unirse fácilmente a la proteína ACE2 y, por lo tanto, no puede ingresar fácilmente a la célula", dijo Sharma. "Esto no solo nos ayuda a comprender los mecanismos de cómo estoel virus funciona, pero también sugiere enfoques terapéuticos que podrían usarse como un tratamiento potencial para la infección por SARS-CoV-2 ".
El estudio utilizó células madre pluripotentes inducidas por humanos iPSCs, un tipo de célula madre que se crea en el laboratorio a partir de las células sanguíneas o de la piel de una persona. Las IPSC pueden producir cualquier tipo de célula que se encuentre en el cuerpo, cada una con el ADN deEl individuo. Las células específicas de tejido creadas de esta manera se utilizan para la investigación y para crear y probar posibles tratamientos de enfermedades.
"Este trabajo ilustra el poder de poder estudiar el tejido humano en un plato", dijo Eduardo Marbán, MD, PhD, director ejecutivo del Instituto del Corazón Smidt, que colaboró con Sharma y Svendsen en el estudio. "Es plausibleque la infección directa de las células musculares cardíacas puede contribuir a la enfermedad cardíaca relacionada con COVID ".
Los investigadores también colaboraron con el coautor correspondiente Vaithilingaraja Arumugaswami, DVM, PhD, profesor asociado de farmacología molecular y médica en la Escuela de Medicina David Geffen en UCLA y miembro del Centro Eli y Edythe Broad de Medicina Regenerativa y Células MadreInvestigación: Arumugaswami proporcionó el nuevo coronavirus que se agregó a las células del corazón, y el investigador de UCLA Gustavo García Jr. contribuyó con experimentos esenciales de infección de las células del corazón.
"Este sistema experimental clave podría ser útil para comprender las diferencias en los procesos de enfermedad de los patógenos coronavirales relacionados, SARS y MERS", dijo Arumugaswami.
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Materiales proporcionado por Centro médico Cedars-Sinai . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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