El nuevo coronavirus tiene la capacidad de infectar neuronas humanas

Científicos de la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil, han confirmado mediante la realización de experimentos en cultivos de células que el nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) posee la capacidad de infectar neuronas humanas.

La infección y el aumento de la carga viral en las células nerviosas se confirmaron mediante la aplicación de la técnica de PCR en tiempo real, la misma que se emplea en el diagnóstico de COVID-19 en los laboratorios de referencia. El grupo coordinado por el profesor del Instituto de Biología Daniel Martins-de-Souza también confirmó que las neuronas expresan la proteína ACE-2 (enzima convertidora de angiotensina 2, por sus siglas en inglés), molécula a la cual el virus se conecta para invadir las células humanas. En los próximos días, el equipo pretende investigar de qué modo se altera el funcionamiento de esas células nerviosas en la infección.

La investigaci√≥n se lleva adelante en el marco de un proyecto aprobado por la Fundaci√≥n de Apoyo a la Investigaci√≥n Cient√≠fica del Estado de S√£o Paulo – FAPESP en la convocatoria intitulada ‚ÄúSuplementos de R√°pida Implementaci√≥n contra el COVID-19‚ÄĚ, como parte de la fuerza de tareas implementada por la Unicamp.

‚ÄúCompararemos las prote√≠nas y los dem√°s metabolitos presentes en los cultivos celulares antes y despu√©s de la infecci√≥n. La idea es observar c√≥mo var√≠a el patr√≥n de las mol√©culas y, con base en esta informaci√≥n, intentar contar la historia de la actuaci√≥n del virus en el sistema nervioso central‚ÄĚ, explica Martins-de-Souza.

En el experimento, realizado por la becaria posdoctoral Fernanda Crunfli, se utilizó un linaje celular cerebral humano y también neuronas humanas obtenidas partiendo de células madre pluripotentes inducidas (iPS, por sus siglas en inglés).

Este m√©todo consiste en reprogramar inicialmente c√©lulas adultas ‚Äďque pueden ser provenientes de la piel o de otro tejido de f√°cil acceso‚Äď para hacerlas asumir un estadio de pluripotencia similar al de las c√©lulas madre embrionarias. Esta primera parte tuvo lugar en el laboratorio del profesor de la Universidad Federal de R√≠o de Janeiro (UFRJ) Stevens Rehen, en el Instituto D‚ÄôOr de Pesquisa e Ensino (IDOR). Posteriormente, el equipo de Martins-de-Souza indujo mediante est√≠mulos qu√≠micos la diferenciaci√≥n de las c√©lulas iPS en c√©lulas madre neurales, un tipo de c√©lulas progenitoras que pueden dar origen a diversas c√©lulas del cerebro, tales como neuronas, astrocitos y oligodendrocitos.

‚ÄúTambi√©n estamos empezando a realizar test con astrocitos humanos, y pronto sabremos si el virus infecta a esas c√©lulas, que brindan soporte para el funcionamiento de las neuronas y son las m√°s abundantes del sistema nervioso central‚ÄĚ, comenta Martins-de-Souza.

Tal como explica el cient√≠fico, los estudios ya realizados en otros pa√≠ses sugieren que el SARS-CoV-2 posee tropismo por el sistema nervioso central, es decir que tiene una cierta propensi√≥n a infectar las c√©lulas nerviosas. ‚ÄúPero a√ļn no sabemos si el virus logra efectivamente atravesar la barrera hematoencef√°lica [la estructura que protege al cerebro contra sustancias t√≥xicas y pat√≥genos presentes en la circulaci√≥n sangu√≠nea] y, de lograrlo, qu√© tipo de impacto puede provocar en el tejido nervioso. Buscaremos pistas que ayuden a despejar estas dudas‚ÄĚ, dice el investigador.

Los experimentos in vitro con aislados virales están realizándose en el Laboratorio de Estudios de Virus Emergentes (Leve) del Instituto de Biología de la Unicamp, que posee nivel 3 de bioseguridad (en una escala que va hasta 4) y está coordinado por el investigador José Luiz Proença Módena.

Participan en los test varios estudiantes de posgrado: Gabriela Fabiano de Souza y Stéfanie Primon Muraro, dirigidas por Proença Módena, y Ana Campos Codo y Gustavo Gastão Davanzo, bajo la dirección del profesor Pedro Moraes Vieira.

Los test de metabolómica y proteómica se llevarán a cabo en el Laboratorio de Neuroproteómica, coordinado por Martins-de-Souza, y estarán a cargo de los posdoctorandos Victor Corasolla Carregari y Pedro Henrique Vendramini. En ese caso, se empleará un espectrómetro de masas, un aparato que puede discriminar distintas sustancias presentes en una solución con base en el peso molecular de cada una de ellas.

‚ÄúAparte de investigar si la cantidad de una determinada prote√≠na existente en la muestra aumenta o disminuye tras la infecci√≥n, tambi√©n pretendemos evaluar c√≥mo se encuentra el nivel de fosforilaci√≥n y de glucosilaci√≥n de las mol√©culas. Las c√©lulas se valen de dos mecanismos bioqu√≠micos para activar o desactivar r√°pidamente la funci√≥n que cumplen las prote√≠nas. Esto nos suministrar√° pistas sobre las v√≠as metab√≥licas que se alteran en las neuronas como respuesta al nuevo coronavirus‚ÄĚ, comenta Martins-de-Souza.

El neurólogo Li Li Min comenta las manifestaciones neurológicas que se han observado en pacientes con COVID-19, entre ellas la pérdida del olfato y del gusto, confusión mental, derrames y dolores musculares (sin relación con alguna lesión muscular).

Seg√ļn el investigador, se estima que hasta un 30% de los infectados por el nuevo coronavirus pueden exhibir alg√ļn s√≠ntoma neurol√≥gico. Min es coordinador de Educaci√≥n y Difusi√≥n del Conocimiento del Instituto de Investigaciones en Neurociencias y Neurotecnolog√≠a (BRAINN), un Centro de Investigaci√≥n, Innovaci√≥n y Difusi√≥n (CEPID) apoyado por la FAPESP. (Fuente: AGENCIA FAPESP/DICYT)