Investigadores de la Facultad de Medicina de Yale en EE.UU han utilizado la secuenciación de ARN unicelular de las células epiteliales bronquiales humanas (HBEC) infectadas para analizar cómo el SARS-CoV-2 infecta y altera las células sanas.
En el estudio bioRxiv, los autores identificaron las células ciliadas como diana principal de la infección por SARS-CoV-2. El epitelio bronquial actúa como una barrera protectora contra alérgenos y patógenos. Los cilios eliminan el moco y otras partículas del tracto respiratorio. Sus hallazgos ofrecen una idea de cómo el virus causa la enfermedad.
Los autores de esta investigación infectaron HBEC en una interfaz aire-líquido con SARS-CoV-2. Durante tres días, utilizaron la secuenciación de ARN de una sola célula para identificar las firmas de la dinámica de la infección, como el número de las que estaban infectadas en todos los tipos de y si el SARS-CoV-2 activó una respuesta inmune en dichas células.
Sus hallazgos ofrecen una idea de cómo el virus causa la enfermedad
Los científicos utilizaron algoritmos avanzados para desarrollar hipótesis de trabajo y utilizaron la microscopía electrónica para aprender sobre la base estructural del virus y las células objetivo. Estas observaciones proporcionan información sobre la interacción virus-huésped para medir el tropismo celular del SARS-CoV-2 o la capacidad del virus para infectar diferentes tipos de células, según lo identificado por los algoritmos. Después de tres días, miles de células cultivadas se infectaron.
Los científicos analizaron los datos de las infectadas junto con los de las células vecinas. Observaron que las ciliadas eran el 83% de las infectadas. Estas fueron la fuente primera y principal de infección durante todo el estudio. El virus también se dirigió a otros tipos de células epiteliales, incluidas las células basales y las células club. Las células caliciformes, neuroendocrinas, células tufo e ionocitos tenían menos probabilidades de infectarse.
Las firmas de genes revelaron una respuesta inmune innata asociada con una proteína llamada interleuquina 6 (IL-6). El análisis también mostró un cambio en las transcripciones virales poliadeniladas. Por último, las células espectadoras (no infectadas) también mostraron una respuesta inmune, probablemente debido a las señales de las infectadas. Extrayendo información de decenas de miles de genes, los algoritmos localizan las diferencias genéticas entre las células infectadas y no infectadas. En la siguiente fase de este estudio, los científicos examinarán la gravedad del SARS-CoV-2 en comparación con otros tipos de coronavirus y realizarán pruebas en modelos animales.