Trampas moleculares, basadas en nanopartículas, es el nuevo logro de investigadores de las universidades de California Riverside y UCLA para evitar que el SARS-CoV-2 propague Covid-19, al infectar las células.
Este ingenio, que se detalla en Theranostics, tiene el objetivo de ayudar a mantener la función regular de los glóbulos blancos para combatir la infección.
El profesor Changcheng Zhou, codirector de esta investigación junto con Tzung K. Hsiai, de UCLA, explica que “estas nanopartículas pueden ayudar a mantener la función regular de los glóbulos blancos para combatir la infección por virus”.
En este sentido, aclara que los macrófagos actúan como células inmunitarias de primera línea, en respuesta a la infección por SARS-CoV-2 al reconocer los virus. Estas células también producen citocinas, cuya producción es una parte importante de la respuesta inmunitaria del cuerpo, “pero puede salirse de control”, matiza.
La tormenta de citocinas inducida por el virus (la inundación del torrente sanguíneo por parte del sistema inmunitario con las proteínas inflamatorias citocinas) que sigue a una infección puede matar tejidos y dañar órganos.
Para Zhou, los macrófagos inflamados son capaces de infiltrarse en diferentes tejidos para causar efectos adversos asociados con Covid-19, como miocarditis o inflamación del corazón. Estos hallazgos potencialmente pueden ayudar en el tratamiento de disfunciones asociadas con Covid-19, incluidas las enfermedades cardíacas.
“Además de la inflamación o lesión pulmonar, aproximadamente el 15% de los pacientes de Covid-19 con afecciones preexistentes pueden desarrollar arritmia cardíaca aguda y miocarditis, y los macrófagos pueden desempeñar un papel importante en este proceso”, continúa el profesor.
Los mecanismos subyacentes a las disfunciones de los macrófagos mediadas por el SARS-CoV-2 no son del todo conocidos por los científicos. Según Zhou, se debe a que muchas células inmunitarias, incluidos los macrófagos, expresan niveles bajos de ACE2 humano o hACE2, el receptor del SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 frente a ‘trampas moleculares’
Estudios anteriores se centraron principalmente en los mecanismos dependientes de hACE2. “Nuestros resultados -señala Zhou- sugieren que el SARS-CoV-2 puede secuestrar macrófagos e inducir respuestas inflamatorias incluso sin hACE2”.
Zhou y su equipo exploraron la neutralización del SARS-CoV-2 con partículas de liposomas como estrategia terapéutica innovadora para tratar enfermedades asociadas con la Covid-19.
Los liposomas son moléculas que pueden usarse para transportar medicamentos u otras sustancias a los tejidos. Así, utilizaron nanopartículas para diseñar Liposoma-hACE2 y que actuase como señuelo.
De esta forma, SARS-CoV-2 se une a hACE2 en la superficie de los liposomas, en lugar de en las células inmunitarias, “lo que evita que provoque una inflamación mediada por macrófagos”, afirma Zhou.
También es posible que el liposoma-hACE2, con o sin unión al SARS-CoV-2, pueda internalizarse por macrófagos, que pueden inhibir la replicación de partículas virales del SARS-CoV-2. “Esto contribuye -destaca- a la disminución de las respuestas inflamatorias”.
Los análisis se realizaron en macrófagos en humanos y en animales de laboratorio. En el tejido murino, estos científicos encontraron que las trampas moleculares inhibían la infiltración de macrófagos inducida por la proteína Spike del SARS-CoV-2 en el pulmón y el corazón, lo que suprimía la inflamación pulmonar y cardíaca. También descubrieron que la proteína Spike estimulaba la inflamación, al activar una vía de señalización denominada NF-κB.
En este complejo mundo de la transducción de señales, Zhou hace hincapié en que las nanopartículas que han desarrollado son muy eficaces contra la inflamación inducida por virus. “La eliminación de un regulador clave para la señalización de NF-κB, (IκB quinasa β) puede abolir las respuestas inflamatorias de los macrófagos inducidas por la proteína Spike”.
La quinasa β IκB es esencial para la inflamación de macrófagos inducida por virus. Podría ser un objetivo importante para combatir el SARS-CoV-2, siempre según el profesor Zhou.
