Investigadores del Instituto Wyss de Harvard han utilizado un intestino en un chip para estudiar la forma en que el coronavirus infecta los intestinos y la influencia de varios medicamentos y células inmunes en este proceso.
El dispositivo de microfluidos permitió a los investigadores identificar otros fármacos que podrían ser más adecuados para tratar la infección por coronavirus en el intestino.
La infección del chip intestinal con NL63 provocó muchos cambios en el tejido, incluidas las conexiones entre las células, la cantidad de apoptosis que se produce y la unión de las células inmunitarias al revestimiento de los vasos sanguíneos.
Si bien los síntomas respiratorios clásicos de Covid-19 reciben la mayor atención en los medios, hasta el 60% de los pacientes de Covid-19 experimentarán síntomas gastrointestinales como diarrea, náuseas y dolor gastrointestinal.
El intestino es un lugar ideal para que el virus se infiltre en nuestras células, ya que contiene altos niveles de la proteína receptora ACE2 que proporciona un punto de entrada para el virus. Estudiar la infección intestinal por coronavirus es complicado. Los modelos animales son complejos y costosos y no reflejan con precisión la situación en humanos, mientras que las células u organoides también tienen una capacidad limitada para imitar el intestino.
Este estudio demuestra que se puede explorar interacciones complejas entre células, patógenos y fármacos en el intestino humano utilizando nuestro chip intestinal como modelo preclínico
Para abordar esto, hace un par de años, los investigadores del Instituto Wyss desarrollaron un intestino en un chip que consiste en un dispositivo del tamaño de una memoria USB que contiene dos canales revestidos con células.
Un canal está revestido con células endoteliales y el otro tiene células intestinales en su superficie interior. Los canales están separados por una membrana permeable, de modo que las sustancias pueden penetrar desde la "sangre al intestino" y viceversa. El dispositivo también aplica una fuerza de estiramiento rítmico a las células para imitar los movimientos peristálticos del intestino.
El equipo de Wyss usó el dispositivo para estudiar los efectos de un coronavirus que usa el receptor ACE2 para ingresar a las células, al igual que el SARS-CoV-2, y estudió si varios medicamentos podrían reducir la infección y el daño tisular resultante.
Después de la infección, la capa epitelial se dañó y goteó. Sorprendentemente, los investigadores encontraron que remdesivir, en realidad dañó el tejido intestinal y no redujo la infección, mientras que otro fármaco llamado Nafamostat, un inhibidor sintético de serina proteasa que actúa como anticoagulante, redujo los niveles virales en el dispositivo.
"Este estudio demuestra que podemos explorar interacciones complejas entre células, patógenos y fármacos en el intestino humano utilizando nuestro chip intestinal como modelo preclínico. Esperamos que resulte útil en el esfuerzo continuo por comprender mejor los efectos del SARS-CoV-2 e identificar medicamentos que podrían usarse para combatir futuras pandemias virales", han subrayado los investigadores.