Un estudio de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York (Estados Unidos) ha permitido comprender mejor cómo el virus SARS-CoV-2 provoca depresión, ansiedad y la pérdida de concentración conocida como niebla cerebral en los pacientes que desarrollan COVID-19 persistente.
El estudio, en el que se examinaron muestras de tejido de hámsteres y de seres humanos, descubrió que, mucho después de superada la infección vírica inicial, los cambios biológicos más profundos se producen en el sistema olfativo, formado por la cavidad nasal, las células especializadas que la recubren y la región cerebral adyacente que recibe información sobre los olores, el bulbo olfativo.
Mientras que un estudio reciente del mismo laboratorio mostraba cómo la infección por SARS-COV-2 dificulta el sentido del olfato al cambiar la actividad de ciertas proteínas olfativas (receptores), esta nueva investigación, publicada en la revista científica Science Translational Medicine, revela cómo la reacción inmunitaria sostenida en el tejido olfativo afecta a los centros cerebrales que rigen la emoción y la cognición.
Este estudio es el primero que demuestra que los hámsters previamente infectados por el SARS-CoV-2 desarrollan una respuesta inflamatoria única en el tejido olfativo, dicen los autores del estudio. A diferencia de gran parte de las investigaciones sobre la COVID-19 publicadas hasta la fecha, este estudio comparó la respuesta al SARS-CoV-2 en hámsters con la de la gripe A, el virus responsable de la pandemia de “gripe porcina” de 2009.
En concreto, el estudio descubrió que, aunque los dos virus generaban una respuesta similar en los pulmones, sólo el SARS-CoV-2 desencadenaba una respuesta inmunitaria crónica en el sistema olfativo que seguía siendo evidente un mes después de la eliminación del virus.
Este estado inflamatorio crónico observado con el SARS-CoV-2 se correspondía con una afluencia de células inmunitarias como la microglía y los macrófagos, que limpian los restos dejados en la estela del revestimiento celular olfativo muerto y moribundo.
Reciclan ese material pero también desencadenan una producción adicional de citoquinas, proteínas de señalización proinflamatoria. Esta biología también era evidente en el tejido olfativo extraído de las autopsias de pacientes que se habían recuperado de las infecciones iniciales por COVID-19, pero que habían muerto por otras causas.
“Dado el alcance sistémico de sus hallazgos, este estudio sugiere que el mecanismo molecular que subyace a muchos de los largos síntomas de COVID-19 se deriva de esta inflamación persistente, al tiempo que describe un modelo animal lo suficientemente cercano a la biología humana como para ser útil en el diseño de futuros tratamientos”, afirma el autor principal del estudio, Benjamin tenOever.
EFECTOS SISTÉMICOS
Los investigadores afirman que el SARS-CoV-2 y el virus de la gripe A infectan de forma natural tanto a los hámsters como a los seres humanos, con una duración aproximada de siete a 10 años para ambos huéspedes. En el estudio, los autores analizaron los cambios genéticos y tisulares a los tres, 14 y 31 días después de la infección para examinar las respuestas agudas y persistentes a estas infecciones.
Estudios anteriores habían descubierto que el modelo del hámster dorado copia mejor la respuesta biológica humana al SARS-COV-2 que los ratones, por ejemplo, en los que las infecciones requieren que el virus o el ratón estén alterados para que se produzca la infección.
El equipo de investigación descubrió que el SARS-COV-2, debido a las peculiaridades de la forma en que el virus se copia a sí mismo, probablemente provoca una reacción inmunitaria más fuerte que la misma cantidad de gripe A, lo que puede explicar la mayor cicatrización causada por el SARS-COV-2 en los pulmones y riñones de los hámsters 31 días después de la infección inicial.
La caracterización morfológica de pulmón, corazón y riñón revela diferencias en la respuesta al SARS-CoV-2 o IAV a 31 ppp. (A). Foto: JUSTIN J. FRERE et al., SARS-CoV-2 infection in hamsters and humans results in lasting and unique systemic perturbations post recovery, Science Translational Medicine, junio 2022
Los resultados también confirmaron que las reacciones inmunitarias prolongadas que se observan en la COVID-19 persistente se producen en tejidos en los que el virus del SARS-COV-2 ya no está presente. Una de las teorías del equipo es que el daño de la infección inicial ha dejado restos de células muertas y fragmentos de ARN viral, que están causando una inflamación prolongada.
También consideran la posibilidad de que el extenso daño en el revestimiento de las células olfativas, responsable de la pérdida de olfato observada con el SARS-CoV-2, podría dar a las bacterias acceso a células a las que no estarían normalmente expuestas (por ejemplo, las células cerebrales del bulbo), lo que desencadenaría reacciones inmunitarias.
Sea cual sea la causa, la respuesta inmunitaria crónica en los tejidos olfativos de los hámsters infectados por el SARS-CoV-2 iba acompañada de cambios de comportamiento que los autores del estudio rastrearon con pruebas establecidas.
Por ejemplo, los hámsters del grupo de SARS-CoV-2 dejaron de intentar nadar más rápidamente, una medida de depresión, o de reaccionar ante objetos extraños (canicas) en sus jaulas, un comportamiento relacionado con la ansiedad. La depresión y la ansiedad son atributos comunes de la COVID-19 persistente, y se descubrió que estas anormalidades de comportamiento se correlacionan con cambios únicos en la biología de las células cerebrales, dicen los investigadores.
Más allá del cerebro, los autores examinaron los pulmones un mes después de la eliminación del virus y después de cada infección pulmonar aguda. Comprobaron que, tras el SARS-COV-2, la reconstrucción de las vías respiratorias era significativamente más lenta que en el caso de la gripe A, debido a que la COVID-19 causaba daños más extensos.
El examen de los portaobjetos bajo el microscopio también mostró cicatrices en el pulmón que estaban más extendidas en los pulmones infectados por el SARS-COV-2, lo que podría explicar en parte la falta de aliento observada en algunos pacientes con COVID-19 persistente. El estudio también descubrió que la respuesta inflamatoria al SARS-CoV-2 provocaba daños en los riñones que duraban más que los causados por la infección del virus de la gripe A.