El bloqueo del sistema inmunitario mortal La tormenta de citoquinas es vital para el tratamiento de COVID-19

El bloqueo del sistema inmunitario mortal La tormenta de citoquinas es vital para el tratamiento de COVID-19 Las células inmunes liberan proteínas llamadas citocinas que alertan al resto del sistema inmunitario de que hay un virus presente. www.scientificanimations.com, CC BY-SA

El asesino no es el virus sino la respuesta inmune.

La pandemia actual es única no solo porque es causada por un nuevo virus que pone a todos en riesgo, sino también porque el rango de respuestas inmunes innatas es diverso e impredecible. En algunos es lo suficientemente fuerte como para matar. En otros es relativamente leve.

Mi investigación se relaciona con la inmunidad innata. La inmunidad innata es la defensa innata de una persona contra los patógenos que instruyen al sistema inmunitario adaptativo del cuerpo para que produzca anticuerpos contra los virus. Esas respuestas de anticuerpos pueden usarse luego para desarrollar enfoques de vacunación. Trabajando en el laboratorio of Premio Nobel Bruce BeutlerCoautor el papel eso explicaba cómo las células que conforman el sistema inmune innato del cuerpo reconocen los patógenos y cómo reaccionar de forma exagerada a ellos en general podría ser perjudicial para el huésped. Esto es especialmente cierto en los pacientes con COVID-19 que reaccionan de forma exagerada al virus.

Cell death - un juego de sacrificio de ajedrez

Estudio la respuesta inflamatoria y la muerte celular, que son dos componentes principales de la respuesta innata. Los glóbulos blancos llamados macrófagos usan un conjunto de sensores para reconocer el patógeno y producir proteínas llamadas citocinas, que desencadenan la inflamación y reclutan otras células del sistema inmunitario innato para obtener ayuda. Además, los macrófagos instruyen al sistema inmunitario adaptativo para aprender sobre el patógeno y finalmente producir anticuerpos.

Para sobrevivir dentro del huésped, los patógenos exitosos silencian la respuesta inflamatoria. Lo hacen bloqueando la capacidad de los macrófagos para liberar citocinas y alertar al resto del sistema inmunitario. Para contrarrestar el silenciamiento del virus, las células infectadas se suicidan o mueren. Aunque es perjudicial a nivel celular, la muerte celular es beneficiosa a nivel del organismo porque detiene la proliferación del patógeno.

Por ejemplo, el patógeno que causó la peste bubónica, que mató a la mitad de la población humana en Europa entre 1347 y 1351, fue capaz de desactivar o silenciar los glóbulos blancos de las personas y proliferar en ellos, causando la muerte del individuo. Sin embargo, en los roedores, la infección se desarrolló de manera diferente. Solo los macrófagos infectados de los roedores murieron, lo que limitó la proliferación del patógeno en los cuerpos de los roedores que les permitió sobrevivir.

La respuesta "silenciosa" a la peste es notablemente diferente de la respuesta violenta al SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Esto sugiere que mantener el equilibrio correcto de la respuesta innata es crucial para la supervivencia de los pacientes con COVID-19.

El bloqueo del sistema inmunitario mortal La tormenta de citoquinas es vital para el tratamiento de COVID-19 Grabado vintage de un carro muerto que recoge los cuerpos de las víctimas de la peste durante la última Gran Peste de Londres, que se extendió desde 1665 hasta 1666. duncan1890 / Getty Images

Camino a una tormenta de citoquinas

Así es como una reacción exagerada del sistema inmune puede poner en peligro a una persona que lucha contra una infección.

Algunas de las proteínas que desencadenan la inflamación, llamadas quimiocinas, alertan a otras células inmunes, como los neutrófilos, que son comedores profesionales de microbios, para que se reúnan en el sitio de las infecciones donde pueden llegar primero y digerir el patógeno.

Otras citocinas, como la interleucina 1b, la interleucina 6 y el factor de necrosis tumoral, guían a los neutrófilos desde los vasos sanguíneos hasta el tejido infectado. Estas citocinas pueden aumentar los latidos del corazón, elevar la temperatura corporal, desencadenar coágulos sanguíneos que atrapan el patógeno y estimulan las neuronas en el cerebro para modular la temperatura corporal, la fiebre, la pérdida de peso y otras respuestas fisiológicas que han evolucionado para matar el virus.

Cuando la producción de estas mismas citocinas no está controlada, los inmunólogos describen la situación como una "tormenta de citoquinas". Durante una tormenta de citoquinas, los vasos sanguíneos se ensanchan aún más (vasolidación), lo que lleva a una presión arterial baja y una lesión generalizada de los vasos sanguíneos. La tormenta desencadena una inundación de glóbulos blancos para ingresar a los pulmones, que a su vez convoca a más células inmunes que atacan y eliminan las células infectadas por el virus. El resultado de esta batalla es un estofado de líquido y células muertas, y la subsiguiente falla orgánica.

La tormenta de citoquinas es una pieza central de la patología COVID-19 con consecuencias devastadoras para el huésped.

Cuando las células no terminan la respuesta inflamatoria, la producción de las citocinas hace que los macrófagos sean hiperactivos. Los macrófagos hiperactivados destruyen las células madre en la médula ósea, lo que conduce a la anemia. El aumento de la interleucina 1b produce fiebre e insuficiencia orgánica. El factor de necrosis tumoral excesivo provoca la muerte masiva de las células que recubren los vasos sanguíneos, que se coagulan. En algún momento, la tormenta se vuelve imparable e irreversible.

Drogas que rompen la tormenta de citoquinas

Una estrategia detrás de los tratamientos para COVID se basa, en parte, en parte en romper el círculo vicioso de la "tormenta de citoquinas". Esto se puede hacer mediante el uso de anticuerpos para bloquear los mediadores primarios de la tormenta, como IL6, o su receptor, que está presente en todas las células del cuerpo.

Inhibición del factor de necrosis tumoral se puede lograr con medicamentos de anticuerpos aprobados por la FDA como Remicade o Humira o con un receptor soluble como Enbrel (desarrollado originalmente por Bruce Beutler) que se une al factor de necrosis tumoral y evita que provoque inflamación. los El mercado mundial de inhibidores del factor de necrosis tumoral es de US $ 22 mil millones.

Los medicamentos que bloquean varias citocinas se encuentran ahora en ensayos clínicos para evaluar si son efectivos para detener la espiral mortal en COVID-19.

Sobre el Autor

Alexander (Sasha) Poltorak, profesor de inmunología, Universidad Tufts

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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