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Cómo es la respuesta celular que previene a los cerdos de la COVID-19

La apoptosis que se produce en los núcleos celulares porcinos puede ser clave para ayudar a que los animales eviten los síntomas después de la exposición al SARS-CoV-2.


Luis Giménez-Lirola y Rahul Nelli en el Laboratorio de Diagnóstico Veterinario de la Universidad Estatal de Iowa. (Imagen: Christopher Gannon, www.iastate.edu)Luis Giménez-Lirola y Rahul Nelli en el Laboratorio de Diagnóstico Veterinario de la Universidad Estatal de Iowa. (Imagen: Christopher Gannon, www.iastate.edu)

¿Por qué no enferman los cerdos cuando se exponen al coronavirus? Científicos de la Universidad Estatal de Iowa pueden haber descubierto una pista importante que arroja luz sobre ello.

Se han realizado estudios que señalan que los cerdos pueden infectarse por el coronavirus si se exponen a dosis altas, pero la infección es autolimitada y los animales no muestran signos clínicos de enfermedad ni transmiten el virus. Rahul Nelli, profesor asistente de investigación de diagnóstico veterinario y medicina animal de producción, y Luis Giménez-Lirola, profesor asociado de diagnóstico veterinario y medicina animal de producción, se preguntaron por qué, y han publicado sus conclusiones en la revista Cell Death Discovery. Sus hallazgos podrían podrían conducir a nuevas formas de tratar a los humanos que contraen COVID-19.

Nelli y Giménez-Lirola han estudiado cómo los coronavirus afectan a los cerdos durante años, desarrollando modelos que les permitían observar en detalle cómo los virus infectan a los cerdos y cómo responden sus células para combatir la infección. Para los últimos experimentos, introdujeron el virus en células epiteliales respiratorias porcinas y humanas cultivadas, que recubren la mayor parte del tracto respiratorio. Observaron que las células de cerdo sufrieron apoptosis, o muerte celular controlada, en respuesta a la infección en una tasa más alta que las células epiteliales humanas.

Fragmentación de los núcleos celulares

"Al realizar el examen microscópico había un fenómeno interesante dentro de las células", explica Nelli. "Los núcleos celulares de cerdo infectados estaban empezando a fragmentarse, pero esto no sucedía en células de cerdo no infectadas". Esa fragmentación del núcleo es un signo revelador de apoptosis, que puede ser clave para ayudar a los cerdos a evitar los síntomas después de la exposición al SARS-CoV-2.

Desencadenar la apoptosis al principio de la infección esencialmente causa un daño tisular mínimo y limita la replicación viral, limitando así la enfermedad grave. Las células humanas también pueden sufrir apoptosis en respuesta a la infección por coronavirus, pero el estudio encontró que las células humanas lo hacen con mucha menos frecuencia que las células porcinas. Las células de cerdo tienen aproximadamente 100 veces más probabilidades de sufrir apoptosis que las humanas, según el estudio.

Las células humanas son más propensas a sufrir necrosis, otra forma de muerte celular que está menos controlada que la apoptosis. Durante la necrosis, el contenido de una célula se libera en el espacio circundante, provocando una fuerte respuesta hiperinmune que no se desencadena durante la apoptosis.

Los investigadores conjeturan que una respuesta de apoptosis a gran escala es útil para evitar la enfermedad porque elimina las células infectadas rápidamente sin que el sistema inmunitario reaccione de forma exagerada, mientras que la necrosis a gran escala y la respuesta hiperinmune resultante es menos favorable para las células huésped.

"No queremos concluir demasiado, pero esta respuesta es probablemente algo intrínseco al sistema inmunológico del cerdo, que es innato y no adquirido", señala Giménez-Lirola. "La idea es matar el virus sutilmente pero lo suficientemente rápido para que no se desencadene una respuesta inmune excesiva".

Los investigadores comentaron que un estudio adicional podría conducir a terapias diseñadas para desencadenar la apoptosis en las células humanas, lo que permitiría a las personas infectadas con el coronavirus evitar síntomas graves. El siguiente paso para el equipo de investigación es identificar todos los genes activados durante el proceso infeccioso y compararlos con otras especies animales en las que esos genes están presentes. Eso podría darles más pistas sobre cómo y por qué otros animales, como los ciervos, pueden portar el virus sin sufrir síntomas de enfermedad.

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