Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y del Massachusetts Eye and Ear, ambos en Massachusetts (EE.UU.), proporciona evidencia de que el virus SARS-CoV-2, causante de la Covid-19, puede infectar células del oído interno, incluidas las células ciliadas, críticas tanto para la audición como para el equilibrio, provocando pérdida de audición y tinnitus.
Los investigadores también encontraron que el patrón de infección observado en el tejido del oído interno humano es consistente con los síntomas observados en un estudio de 10 pacientes con Covid-19 que informaron una variedad de síntomas relacionados con el oído.
Para lleva a cabo la investigación utilizaron nuevos modelos celulares del oído interno humano que desarrollaron, así como tejido del oído interno humano adulto difícil de obtener, para sus estudios. La disponibilidad limitada de dicho tejido ha obstaculizado estudios previos de Covid-19 y otros virus que pueden causar pérdida auditiva.
"Tener los modelos es el primer paso, y este trabajo abre un camino ahora para trabajar no solo con el SARS-CoV-2 sino también con otros virus que afectan la audición", señala Lee Gehrke, profesor de Hermann LF von Helmholtz en el Instituto de Medicina del MIT Ingeniería y Ciencias, quien codirigió el estudio.
Antes de que comenzara la pandemia de Covid-19, Gehrke y Konstantina Stankovic, profesora de la Fundación Bertarelli y presidenta del Departamento de Otorrinolaringología - Cirugía de cabeza y cuello de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, quien codirigió el estudio, comenzaron a trabajar juntos en un proyecto para desarrollar modelos celulares para estudiar las infecciones del oído interno humano.
Los virus como el citomegalovirus, el virus de las paperas y los virus de la hepatitis pueden causar sordera, pero no se comprende bien cómo lo hacen. A principios de 2020, después de que surgiera el virus SARS-CoV-2, los investigadores modificaron sus planes. En Massachusetts Eye and Ear, Stankovic comenzó a ver pacientes que experimentaban pérdida de audición, tinnitus y mareos, que habían dado positivo por Covid-19.
"En ese momento no estaba muy claro si esto estaba relacionado causalmente o era una coincidencia, porque la pérdida de audición y el tinnitus son muy comunes", recuerda la doctora, quien junto a Gehrke decidió utilizar el sistema modelo en el que estaban trabajando para estudiar la infección del SARS-CoV-2.
Crearon sus modelos celulares tomando células de piel humana y transformándolas en células madre pluripotentes inducidas. Luego, pudieron estimular esas células para que se diferenciaran en varios tipos de células que se encuentran en el oído interno: células ciliadas, células de soporte, fibras nerviosas y células de Schwann, que aíslan las neuronas.
Las posibles rutas para que el virus ingrese a los oídos incluyen la trompa de Eustaquio, que conecta la nariz con el oído medio. El virus también puede escapar por la nariz a través de pequeñas aberturas que rodean los nervios olfatorios. Eso le permitiría ingresar al espacio cerebral e infectar los nervios craneales, incluido el que se conecta al oído interno
Estas células podrían cultivarse en una capa plana bidimensional u organizarse en organoides tridimensionales. Además, los investigadores pudieron obtener muestras de tejido del oído interno difícil de obtener de pacientes que se sometieron a cirugía por un trastorno que causa ataques severos de vértigo o por un tumor que causa pérdida de audición y mareos.
Tanto en las muestras del oído interno humano como en los modelos celulares derivados de células madre, los investigadores encontraron que ciertos tipos de células (células ciliadas y células de Schwann) expresan las proteínas necesarias para que el virus SARS-CoV-2 ingrese a las células. Estas proteínas incluyen el receptor ACE2, que se encuentra en la superficie celular, y dos enzimas llamadas furina y proteasa transmembrana serina 2, que ayudan al virus a fusionarse con la célula huésped.
Luego, los investigadores demostraron que el virus en realidad puede infectar el oído interno, específicamente las células ciliadas y, en menor grado, las células de Schwann. Descubrieron que los otros tipos de células en sus modelos no eran susceptibles a la infección por SARS-CoV-2.
Las células ciliadas humanas que estudiaron los investigadores eran células ciliadas vestibulares, que participan en la detección del movimiento de la cabeza y el mantenimiento del equilibrio. Las células ciliadas cocleares, que participan en la audición, son mucho más difíciles de obtener o generar en un modelo celular. Sin embargo, los investigadores demostraron que las células ciliadas cocleares de los ratones también tienen proteínas que permiten la entrada del SARS-CoV-2.
CONEXIÓN VIRAL
El patrón de infección que los investigadores encontraron en sus muestras de tejido parece corresponder a los síntomas observados en un grupo de 10 pacientes con Covid-19 que informaron síntomas relacionados con el oído después de la infección. Nueve de estos pacientes sufrieron tinnitus, seis experimentaron vértigo y todos experimentaron una pérdida auditiva de leve a profunda.
El daño a las células ciliadas cocleares, que pueden causar pérdida auditiva, generalmente se evalúa midiendo las emisiones otoacústicas, sonidos emitidos por las células ciliadas sensoriales cuando responden a la estimulación auditiva. Entre los seis pacientes con Covid-19 en el estudio que se sometieron a esta prueba, todos tenían emisiones otoacústicas reducidas o ausentes.
Si bien este estudio sugiere fuertemente que la Covid-19 puede causar problemas auditivos y de equilibrio, se desconoce el porcentaje general de pacientes con Covid-19 que han experimentado problemas relacionados con el oído. "Inicialmente, esto se debía a que las pruebas de rutina no estaban disponibles para los pacientes que fueron diagnosticados con Covid, y también, cuando los pacientes tenían más complicaciones potencialmente mortales, no prestaban mucha atención a si su audición estaba reducida o si tenían tinnitus", señala Stankovic.
Las posibles rutas para que el virus ingrese a los oídos incluyen la trompa de Eustaquio, que conecta la nariz con el oído medio. El virus también puede escapar por la nariz a través de pequeñas aberturas que rodean los nervios olfatorios. Eso le permitiría ingresar al espacio cerebral e infectar los nervios craneales, incluido el que se conecta al oído interno.