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El virus COVID-19 necesita el colesterol para invadir las células, lo que significa para las personas que toman estatinas

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Las personas que toman medicamentos para reducir el colesterol pueden tener mejor suerte que otras si se contagian del nuevo coronavirus. Un nuevo estudio indica el motivo: el virus depende de la molécula grasa para atravesar la membrana protectora de la célula.

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Para provocar la COVID-19, el virus SARS-CoV-2 debe introducirse a la fuerza en las células de las personas, y para ello necesita un cómplice. El colesterol, el compuesto ceroso más conocido por obstruir las arterias, ayuda al virus a abrir las células y a introducirse en ellas, según informa el laboratorio de Clifford Brangwynne, investigador del Instituto Médico Howard Hughes.

Sin el colesterol, el virus no puede superar la barrera protectora de la célula y causar la infección, escribe el equipo en una preimpresión publicada en bioRxiv. El trabajo, que recrea la fase inicial de la infección en células cultivadas en el laboratorio, aún no ha sido sometido al proceso de revisión científica por pares.

"El colesterol es una parte integral de las membranas que rodean a las células y a algunos virus, incluido el SARS-CoV-2. Tiene sentido que sea tan importante para la infección", afirma Brangwynne, ingeniero biofísico de la Universidad de Princeton.

El hallazgo podría ser la base de los mejores resultados de salud observados en los pacientes con COVID-19 que toman medicamentos para reducir el colesterol conocidos como estatinas, añade. Aunque los científicos aún no han establecido el mecanismo responsable, este estudio y otro publicado el pasado otoño sugieren que los fármacos impiden que el SARS-CoV-2 entre en las células al negarle el colesterol.

Este descubrimiento de la importancia del colesterol podría ayudar a los científicos a desarrollar nuevas medidas provisionales para tratar el COVID-19 hasta que la mayoría de las personas se vacunen, afirma Brangwynne. El trabajo también puede arrojar luz sobre una extraña característica de la enfermedad: la formación de células gigantes y compuestas que se encuentran en los pulmones de los pacientes de COVID-19. En sus experimentos, los científicos vieron surgir megacélulas similares al microscopio

Imitación de una infección vírica

En tiempos normales, el equipo de Brangwynne estudia las fuerzas físicas que organizan las moléculas dentro de las células. Pero en la primavera de 2020, su laboratorio, al igual que muchos otros en todo el mundo, cambió de enfoque, entrenando su experiencia biológica en el SARS-CoV-2. Comenzaron a investigar cómo interactúan las proteínas virales y las humanas, y cómo esa interacción permite que el SARS-CoV-2 entre en las células. "No somos un laboratorio de virología, nunca habíamos trabajado en este ámbito, así que empezamos a pensar en las herramientas y enfoques que hemos desarrollado y que podríamos utilizar", afirma.

El laboratorio de Brangwynne suele trabajar con células cultivadas en laboratorio. Para imitar la infección por el SARS-CoV-2, su equipo diseñó esas células para que portaran una de las dos moléculas, la "proteína de la espiga" viral o la proteína humana ACE2. (Para causar una infección, el virus debe fusionar su membrana con la de una célula. Este proceso comienza cuando las proteínas de espiga se encuentran con su objetivo celular, la ACE2)

En el laboratorio, los investigadores observaron cómo interactuaban las células cultivadas en laboratorio con estas proteínas. En primer lugar, surgieron pequeños tentáculos de las células con ACE2 y se adhirieron a las proteínas espiga de las células cercanas. En estos puntos, las dos membranas celulares se fusionaron y se formaron aberturas, dejando que el contenido de las células se mezclara. Finalmente, las dos células se fusionaron, de forma similar a como los científicos esperan que el virus se fusione con una célula para infectarla.

Los investigadores, entre los que se encuentran David Sanders, Chanelle Jumper y Paul Ackerman, de Princeton, intentaron interrumpir esta fusión celular. Utilizando un sistema automatizado, probaron los efectos de unos 6.000 compuestos, así como más de 30 ajustes de la proteína de la espiga. Estos experimentos y otros sugirieron que si la membrana del SARS-CoV-2 carece de colesterol, el virus no puede entrar en su célula objetivo.

Esta no es la primera prueba que implica al colesterol. El estudio anterior, realizado por un grupo de la Universidad de California en San Diego, descubrió que la respuesta inmunitaria del organismo al virus produce un compuesto que agota el colesterol, pero en este caso de la propia membrana de la célula, no de la del virus.

"El colesterol ha sido muy bien estudiado como un factor importante en un gran número de infecciones virales", dice Peter Kasson, un científico de la Universidad de Virginia que estudia los mecanismos físicos de las enfermedades virales. "Lo interesante es que el papel del colesterol en la entrada viral varía mucho entre los virus" No está claro exactamente cómo el colesterol ayuda al SARS-CoV-2, pero entender ese proceso podría ofrecer pistas sobre la biología de la infección, dice Kasson, que no participó en la investigación.

El aparente efecto beneficioso de las estatinas se extiende también a otras infecciones víricas. Algunas investigaciones sugieren que estos fármacos perjudican al virus de la gripe al privarlo de colesterol, dice Kasson. Pero esa puede no ser la única forma en que los fármacos pueden alterar el curso de las infecciones virales, dice. "Es un poco complicado porque las estatinas también modifican la respuesta inmunitaria"

Misteriosas megacélulas

Mientras los experimentos de Brangwynne se desarrollaban, su equipo notó algo extraño. Las células seguían engulléndose unas a otras, derramando su contenido como huevos rotos en un cuenco. Las células compuestas, conocidas como sincitios, que aparecieron al microscopio se parecen a las que se encuentran en tejidos sanos, como los músculos y la placenta, y en algunas enfermedades víricas.

"La gente ya sabía que el virus COVID-19 crearía sincitios, pero los investigadores fueron capaces de visualizar el proceso maravillosamente", dice Jennifer Lippincott-Schwartz, jefa de grupo del Campus de Investigación Janelia del HHMI, que no participó en la investigación. "La fusión célula-célula es en sí un área realmente poco estudiada en biología"

Los experimentos probablemente ilustran cómo se forman las megacélulas que se encuentran en los pulmones de los pacientes, dice. "La formación de sincitios puede ser muy perjudicial en el caso del COVID, donde puede destruir los tejidos pulmonares y provocar la muerte"

Brangwynne afirma que aún no está claro si los sincitios desempeñan o no un papel importante en la progresión de la COVID-19. Pero, según su equipo, el descubrimiento de la contribución del colesterol podría ayudar a los científicos a combatir la enfermedad. "Nuestros hallazgos subrayan la utilidad potencial de las estatinas y otros tratamientos [similares]"