Perspectivas sobre las respuestas inmunes al SARS-CoV-2
Un estudio revela la dinámica del sistema inmunológico durante la infección temprana de COVID-19.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- Desafíos en el Estudio de la Infección por COVID-19
- Enfoque de Investigación
- Diseño del Estudio
- Dinámica de Carga Viral
- Respuestas Inmunitarias en la Nariz y en la Sangre
- Respuestas de Células T
- Respuestas de anticuerpos
- Relación Entre la Carga Viral y las Respuestas Inmunitarias
- Importancia de las Respuestas Inmunitarias Locales
- Conclusión
- Fuente original
SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, ha causado más de seis millones de muertes confirmadas desde finales de 2019. La verdadera cifra de muertes excesivas podría ser tan alta como 18 millones. Las vacunas y los medicamentos que ayudan a reducir la inflamación han sido útiles para bajar los casos graves, pero las nuevas infecciones siguen aumentando, incluso entre los vacunados. Este aumento se debe en gran parte a la disminución de la inmunidad con el tiempo y a la capacidad del virus para cambiar o mutar.
Para luchar mejor contra este virus, necesitamos aprender más sobre cómo responde el sistema inmunológico de nuestro cuerpo, especialmente en las primeras etapas de la infección, cuando muchas personas no muestran síntomas. Esta comprensión puede ayudarnos a desarrollar mejores tratamientos y métodos de prevención.
Desafíos en el Estudio de la Infección por COVID-19
Descubrir cómo reacciona el cuerpo al SARS-CoV-2 durante las primeras etapas de la infección es complicado, sobre todo en humanos. Los estudios observacionales a menudo se pierden detalles importantes porque no siempre pueden medir todos los factores que afectan la infección, como la cantidad de virus a la que alguien está expuesto y la cepa específica del virus. Otro problema aparece al tomar muestras del sistema respiratorio, que puede ser complicado.
Un método que puede ayudar se llama modelos de desafío de infección humana (HIC). En estos estudios, se expone deliberadamente a voluntarios sanos al virus en un ambiente controlado. Esto permite a los investigadores recopilar datos precisos sobre las respuestas del sistema inmunológico en momentos específicos después de la exposición. Estudios anteriores usando este método han revelado respuestas inmunológicas importantes que ayudan a proteger contra virus, incluyendo cómo responden los anticuerpos y ciertas células inmunitarias a un ataque viral.
Enfoque de Investigación
En nuestro estudio reciente, observamos de cerca cómo reacciona el sistema inmunológico al SARS-CoV-2 durante infecciones controladas en jóvenes sanos. Nos enfocamos en personas que mostraron síntomas leves después de infectarse o que permanecieron sin infección a pesar de haber estado expuestos al virus. Esto nos permitió recolectar mediciones detalladas de la actividad viral y las respuestas inmunitarias.
Diseño del Estudio
Inoculamos a 34 voluntarios sanos de entre 18 y 29 años con una versión del virus SARS-CoV-2. Después de la exposición, monitoreamos sus cargas virales en la nariz y la garganta, así como sus respuestas inmunitarias. De los 34 participantes, 18 terminaron desarrollando una infección sostenida, que definimos como tener cargas virales detectables en sus muestras.
Dinámica de Carga Viral
A través de nuestro análisis, descubrimos que la nariz y la garganta actuaron como sitios de infección separados, con diferentes dinámicas en términos de carga viral. El virus se detectó antes en la garganta que en la nariz, con la garganta alcanzando niveles virales máximos antes que la nariz. Sin embargo, la disminución de la carga viral fue más rápida en la nariz en comparación con la garganta.
Estos hallazgos destacan que, a pesar de que las dos áreas están cerca en el cuerpo, se regulan de manera diferente durante la infección.
Respuestas Inmunitarias en la Nariz y en la Sangre
También medimos las respuestas inmunitarias en el líquido nasal y la sangre de los participantes después de haber estado expuestos al virus. Señales inmunitarias clave, incluyendo varios tipos de interferones, estaban significativamente elevadas en el líquido nasal de los participantes infectados comenzando alrededor del cuarto día tras la exposición. Estas señales alcanzaron su punto máximo entre los días seis y diez antes de disminuir.
En la sangre, las respuestas de Interferón se activaron incluso antes, con algunos niveles permaneciendo elevados más tiempo que los del líquido nasal. Esto indica que, aunque el virus entra inicialmente por la nariz, la respuesta inmunitaria en el torrente sanguíneo puede comenzar más rápido.
Respuestas de Células T
Las células T, una parte crucial del sistema inmunológico, también fueron monitoreadas. Nuestros resultados mostraron un aumento significativo en el número de células T activadas, particularmente células T CD4+ y CD8+, alrededor del día 10 al 14 después de la infección. Estas respuestas demuestran que el cuerpo está intentando activamente combatir el virus.
Las células T CD8+ son especialmente importantes porque están directamente involucradas en matar células infectadas. Curiosamente, la respuesta máxima de las células T CD8+ ocurrió más tarde que la de las células T CD4+, lo que sugiere una interacción compleja entre los diferentes tipos de células inmunitarias durante la infección.
Respuestas de anticuerpos
Las respuestas de anticuerpos tanto mucosas (en la nariz) como sistémicas (en la sangre) comenzaron a aumentar alrededor del día 10 tras la infección. Los niveles de anticuerpos en la sangre continuaron aumentando, mientras que los anticuerpos mucosos alcanzaron su punto máximo antes y comenzaron a disminuir más pronto. Esta diferencia subraya los roles distintos que juegan las respuestas inmunitarias en el sitio de infección local y en el torrente sanguíneo.
Relación Entre la Carga Viral y las Respuestas Inmunitarias
Investigamos cómo la carga viral interactuó con las respuestas inmunitarias. Nuestro análisis mostró vínculos fuertes entre el momento del aumento de la carga viral y la activación de señales inmunitarias. Por ejemplo, un aumento más rápido en la carga viral correspondía a una respuesta más temprana de interferones en la nariz.
Además, observamos que las células T CD8+ activadas eran más propensas a estar asociadas con una disminución de la carga viral. Esto sugiere que estas células T contribuyen significativamente a la eliminación del virus del cuerpo.
Importancia de las Respuestas Inmunitarias Locales
La complejidad de las respuestas inmunitarias se hizo evidente cuando comparamos las respuestas en el líquido nasal con las de la sangre. Si bien los dos compartimentos mostraron algunos patrones similares, también exhibieron características distintas. Por ejemplo, las respuestas inmunitarias nasales estaban dominadas por interferones, que son esenciales para regular la respuesta antiviral.
Una respuesta temprana y robusta en la región nasal puede ayudar a controlar la infección y limitar la transmisión a otros. Sin embargo, la respuesta inmunitaria en la sangre es crucial para una defensa más sistémica y puede ayudar a proteger el cuerpo contra resultados graves de la enfermedad.
Conclusión
Nuestro estudio proporciona valiosos conocimientos sobre cómo responde el sistema inmunológico del cuerpo al SARS-CoV-2 durante las primeras etapas de la infección. Al examinar tanto las dinámicas virales como inmunitarias en un ambiente controlado, hemos descubierto relaciones importantes que pueden informar futuras estrategias de vacunas y tratamientos.
Entender estas respuestas inmunitarias puede ayudarnos a desarrollar formas más efectivas de luchar contra COVID-19 y similares infecciones virales en el futuro. Este conocimiento es crucial en nuestros esfuerzos continuos para manejar la pandemia y proteger la salud pública.
Título: Mucosal and Systemic Immune Correlates of Viral Control following SARS-CoV-2 Infection Challenge in Seronegative Adults
Resumen: Human infection challenge permits characterisation of the associated immune response in unparalleled depth, enabling evaluation of early pre-symptomatic immune changes and the dynamic immune factors important for viral clearance. Here, 34 healthy young adult volunteers, seronegative to SARS-CoV-2, were inoculated with a D614G-containing pre-Alpha SARS-CoV-2 strain. Nasal and systemic soluble mediator and antibody responses, and peripheral blood T cell and B cell responses were measured by MesoScale Discovery and flow cytometry just before and up to 1 year after intra-nasal inoculation. In the 18 (53%) participants who became infected, both nasal and systemic mediator responses were dominated by interferons (IFN) but with divergent kinetics. T cell activation and proliferation in blood peaked at day 10 in CD4+ T cells and day 14 in CD8+ T cells, returning to baseline by day 28. Following infection, antigen-specific T cells were largely CD38+Ki67+ and displayed central and effector memory phenotypes. T cells contracted after viral clearance with expanded antigen-specific memory T cell populations persisting past day 28. Both mucosal and systemic antibodies became detectable around day 10 but nasal antibodies plateaued after day 14 while circulating antibodies continued to rise. Using piecewise linear regression modelling, viral load related closely to the induction of type I IFN responses, moreover, CD8+ T cell responses and early IgA responses were strongly associated with viral clearance. Detailed analysis of innate and adaptive immune responses to primary SARS-CoV-2 infection following human challenge thus revealed the relationship between immune kinetics and viral load as factors associated with resolution of infection.
Autores: Christopher Chiu, H. R. Wagstaffe, R. S. Thwaites, A. Reynaldi, J. K. Sidhu, R. McKendry, S. Ascough, L. Papargyris, A. M. Collins, J. Xu, N.-M. Lemm, M. K. Siggins, B. M. Chain, B. Killingley, M. Kalinova, A. Mann, A. Catchpole, M. P. Davenport, P. J. M. Openshaw
Última actualización: 2023-07-23 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.21.23292994
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.07.21.23292994.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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