Amparo Tolosa, Genotipia

En las vías respiratorias más pequeñas, antes de llegar a los alveolos pulmonares donde se produce el intercambio gaseoso en la sangre, reside un tipo de célula pulmonar con una característica muy especial: la capacidad de sobrevivir al ataque del virus de la gripe. Un reciente estudio acaba de descubrir cómo estas células evitan la acción del virus y cómo podría utilizarse ese conocimiento para diseñar estrategias de tratamiento en las enfermedades pulmonares con inflamación crónica.

Las células club son células cúbicas presentes en el epitelio de los bronquiolos y otros tejidos. En condiciones normales, las células club del aparato respiratorio secretan componentes del fluido que recubre los bronquiolos y participan en la detoxificación  de compuestos tóxicos o dañinos. Por otra parte,  cuando se producen daños en el epitelio, las células club se dividen y generan otras células club progenitoras, así como células ciliadas del epitelio respiratorio. Sin embargo, eso no es todo. Hace unos años, un equipo de investigadores de la Universidad Duke descubrió que cuando se produce una infección viral las células club sobreviven a un ambiente en el que la mayor parte de las células morirían y envían señales al sistema inmunitario para que produzca moléculas proinflamatorias. Cinco años después, el mismo equipo de investigadores acaba de revelar el mecanismo por el que las células club hacen frente a la infección por el virus de la gripe.

Una de las estrategias del virus de la gripe es generar especies reactivas del oxígeno, que son tóxicas para las células, y especialmente para el ADN. Cuando se produce una infección, en la mayor parte de las células se observa una reducción de uno de los mecanismos principales de reparación de ADN, responsable de corregir errores en los emparejamientos del ADN generados durante la replicación del ADN. Sin embargo, este mecanismo de reparación , que previene que los daños en el genoma sean permanentes tras la división celular, se mantiene activo en las células club lo que les permite reparar parte de los daños ocasionados por el estrés oxidativo y al mismo tiempo expresar genes relacionados con la respuesta antiviral. Ante esta observación, los investigadores plantearon que el mantenimiento de la capacidad de reparar el ADN era lo que hacía que las células club pudieran sobrevivir.

Para confirmar su hipótesis de que la supervivencia de las células club tras una infección depende de la ruta de reparación del ADN, los investigadores diseñaron virus con mayor capacidad para prevenir la reparación de ADN e infectaron con ellos células club en cultivo. El equipo observó que la supervivencia de las células club disminuía drásticamente tras ser infectadas con estos virus y además aumentaban los efectos producidos por la infección. Estos resultados apoyan la reparación del ADN como estrategia de estas células pulmonares para hacer frente a las infecciones.

Las células club mantienen su estado activado durante algún tiempo después de la infección,  lo que explicaría también por qué cuando la temporada de la gripe estacional se ha extendido más tiempo de lo habitual puede reducirse la incidencia de otras infecciones estacionales posteriores, tal y como ocurrió en 2009, cuando el virus respiratorio sincitial parecía incapaz de infectar a la población como lo hace normalmente.

Los resultados del trabajo muestran el mecanismo por el que las células club pueden resistir la infección por parte del virus de la gripe. Además, apuntan a estas células como un agente importante en la producción de señales proinflamatorias para el sistema inmunitario. Mantener al sistema inmunitario en un estado de continua alerta demasiado tiempo enviando señales proinflamatorias no es bueno y puede derivar en diferentes problemas para la salud. En este sentido, los investigadores han planteado que la modulación de la respuesta de las células club a las infecciones podría resultar clave en el tratamiento de enfermedades pulmonares donde el exceso de inflamación resulta patológico. “Ahora tenemos una población de células que sabemos que van a ser hiperinflamatorias tras una infección”, señala Nicholas Heaton, investigador en la Universidad Duke, dónde se han realizado el estudio.  “Cuando agotamos las células club hay menos inflamación”.

Referencia: Chambers BS, et al. DNA mismatch repair is required for the host innate response and controls cellular fate after influenza virus infection. Nat mic. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0509-3

Fuente: Lung Cell Patches Its Own DNA on the Fly to Survive Influenza. https://today.duke.edu/2019/07/lung-cell-patches-its-own-dna-fly-survive-influenza

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