Nuevos organoides revelan información sobre el impacto del COVID-19

La pandemia de COVID-19 afectó a los sistemas de salud y comunidades en todo el mundo. El virus responsable, SARS-CoV-2, puede causar enfermedades graves, a menudo llevando a problemas en varios órganos debido a una fuerte respuesta inmune que puede dañar los vasos sanguíneos. Los investigadores han estado trabajando duro para entender cómo este virus afecta al cuerpo, estudiando animales, muestras humanas y resultados de autopsias. Una herramienta que ha ganado interés son los Organoides, que son versiones pequeñas y simplificadas de órganos creadas en el laboratorio. Estos organoides pueden imitar la estructura y función de los tejidos reales. Sin embargo, los organoides tradicionales a menudo carecen de células inmunitarias importantes y vasos sanguíneos, que son cruciales para entender el impacto completo del virus.

#Organoides y la Necesidad de Células Inmunitarias

Dado que los organoides consisten principalmente en células epiteliales, generalmente les faltan componentes esenciales como los Macrófagos, que juegan un papel clave en la respuesta inmune. Debido a este vacío, los investigadores no pueden entender completamente los efectos del virus en el cuerpo. Para hacer que los organoides sean más útiles, los científicos han estado trabajando en crear versiones que incluyan tanto redes de vasos sanguíneos como células inmunitarias. Este enfoque podría proporcionar nuevas ideas sobre el comportamiento del virus durante la infección.

#Desarrollo de Organoides Inmunitarios Vasculares

Para estudiar cómo el SARS-CoV-2 afecta al cuerpo, los investigadores crearon un nuevo tipo de organoide llamado organoides inmunitarios vasculares (VIOs). Estos están diseñados para incluir tanto vasos sanguíneos como macrófagos. Para hacer estos VIOs, los científicos comenzaron con células madre humanas, que son células especiales que pueden convertirse en varios tipos de células. Guiaron estas células madre para que se convirtieran en tipos específicos de células que forman vasos sanguíneos y células inmunitarias. El resultado fue una estructura tridimensional que contiene ambos componentes.

Cuando los científicos observaron estos VIOs, pudieron ver una estructura única. Identificaron los vasos sanguíneos utilizando marcadores específicos que resaltaban la red vascular. Después de exponer los VIOs al virus, los investigadores observaron signos de daño, incluyendo la muerte celular en la superficie del organoide. La presencia de ciertas proteínas indicó que el virus infectó con éxito el organoide y desencadenó la muerte celular.

#Estudiando la Respuesta Inmunitaria

A continuación, para entender cómo reacciona el sistema inmune al SARS-CoV-2, los científicos examinaron más a fondo los VIOs. Usando técnicas avanzadas, confirmaron que tanto las células endoteliales (que revisten los vasos sanguíneos) como los macrófagos estaban presentes. También descubrieron que los macrófagos estaban activados, lo cual significa que estaban respondiendo a la infección.

Los investigadores utilizaron una técnica llamada secuenciación de ARN de una sola célula para ver qué genes estaban activos en los VIOs. Este análisis reveló que los VIOs expresan receptores importantes para el virus. Encontraron que, mientras algunos receptores estaban presentes en los macrófagos y las células endoteliales, algunos receptores clave estaban ausentes. Esto significaba que algunos aspectos de la respuesta inmune estarían limitados en estas células.

#Células Inflamadas y Activadas

En los VIOs infectados, los científicos vieron un aumento en las señales inflamatorias. Esto indicó que el sistema inmune estaba respondiendo al virus. Concretamente, notaron que los genes asociados con la Inflamación estaban sobreexpresados, lo que significa que se estaban produciendo más de estas moléculas de señalización. Esta respuesta incluye la producción de una molécula de señalización bien conocida llamada IL-6, que juega un papel en la inflamación. La presencia de macrófagos activados en la superficie de los VIOs destacó la respuesta inmune desencadenada por la infección.

Para obtener más información, los investigadores también examinaron macrófagos aislados. Descubrieron que cuando estas células inmunitarias se infectaron por separado con el virus, mostraron respuestas inflamatorias similares. Esto indicó que los macrófagos fueron directamente afectados por el virus, lo que llevó a la sobreexpresión de genes vinculados a la respuesta inmune.

#Entendiendo el Papel del Sistema Inmunitario

Al recopilar y analizar datos de los VIOs y los macrófagos aislados, los investigadores encontraron que los macrófagos tenían respuestas únicas al virus. Identificaron vías responsables de la reacción inmune, particularmente las relacionadas con la inflamación. Los hallazgos sugirieron que, aunque los macrófagos juegan un papel crucial en la respuesta, otros tipos de células también tienen funciones importantes en la mediación de la respuesta inflamatoria.

Los conocimientos generales de los VIOs, incluyendo cómo reaccionan al SARS-CoV-2, destacan la interconexión de las células inmunitarias y los vasos sanguíneos en la respuesta del cuerpo a infecciones. Esta comprensión es vital, ya que puede ayudar a los investigadores a encontrar nuevas formas de tratar o prevenir complicaciones severas del COVID-19 y otras infecciones similares.

#Conclusión

En resumen, el desarrollo de organoides inmunitarios vasculares representa un avance significativo en el estudio de cómo el SARS-CoV-2 y otros virus afectan el cuerpo humano. Estos VIOs pueden modelar las interacciones entre las células inmunitarias y los vasos sanguíneos, proporcionando una plataforma valiosa para la investigación. Los hallazgos enfatizan la importancia de los macrófagos y otras células inmunitarias en la respuesta inflamatoria al virus. A medida que los científicos continúan refinando estos organoides, pueden descubrir nuevos conocimientos que podrían llevar a tratamientos efectivos para el COVID-19 y condiciones relacionadas.

La investigación futura podría involucrar la incorporación de tipos adicionales de células inmunitarias para proporcionar una imagen más clara de toda la respuesta inmune. Al expandir las capacidades de estos organoides, los científicos aspiran a crear un modelo más completo para estudiar infecciones y los procesos inflamatorios resultantes. Esta exploración continua ayudará a informar estrategias terapéuticas para mitigar los efectos del COVID-19 y otras enfermedades infecciosas en el futuro.