La lesión renal aguda es una de las principales complicaciones observadas en pacientes con COVID-19 grave. Por eso, según un estudio realizado por ingenieros biomédicos y virólogos de la Universidad de Duke (Estados Unidos), el virus que causa la COVID-19, el SARS-CoV-2, puede infectar directamente un tipo especializado de células renales.
En trabajos anteriores, estos científicos demostraron que podían guiar a las células madre pluripotentes inducidas humanas para que se desarrollaran y maduraran hasta convertirse en podocitos funcionales, que es un tipo específico de célula renal que ayuda a controlar la eliminación de toxinas y residuos de la sangre.
En su nuevo trabajo, publicado en la revista científica 'Frontiers in Cell and Developmental Biology', querían ver si podían utilizar este modelo para determinar cómo y por qué el SARS-CoV-2 era capaz de dañar las células renales.
"Descubrimos que el virus era especialmente hábil para unirse a dos receptores clave en la superficie de los podocitos, y estos receptores son abundanten en estas células renales"
Como prueba de concepto, trabajaron inicialmente con una versión de pseudovirus del SARS-CoV-2. Estos psuedovirus se desarrollan para imitar las características de virus específicos, pero son incapaces de producir partículas virales competentes para la replicación, lo que los hace seguros para su uso en una amplia investigación.
Tras introducir el pseudovirus en su modelo celular de podocitos, descubrieron que la proteína de espiga del virus podía unirse directamente a numerosos receptores de la superficie de los podocitos.
"Descubrimos que el virus era especialmente hábil para unirse a dos receptores clave en la superficie de los podocitos, y estos receptores son abundantes en estas células renales. Hubo una fuerte captación del virus inicialmente, y también descubrimos que cuando se aumentaba la dosis del virus, la captación aumentaba aún más. El virus parecía tener una fuerte afinidad por estas células renales", explica Titilola Kalejaiye, una de las líderes de la investigación.
Ahora el equipo espera ampliar su trabajo para estudiar cómo se comportan las distintas variantes del SARS-CoV-2 en las células renales
Al igual que con el pseudovirus, el equipo observó que la versión viva del virus tenía una fuerte afinidad por los podocitos. Una vez que el virus infectaba las células, dañaba los podocitos, haciendo que sus largas estructuras en forma de dedo, que ayudan a filtrar la sangre, se retrajeran y se arrugasen. Si las lesiones de las células eran demasiado graves, los podocitos morían.
"Más allá del daño estructural, vimos que el virus podía secuestrar la maquinaria de los podocitos para producir partículas virales adicionales que podían propagarse para infectar otras células", detallan los investigadores.
Ahora el equipo espera ampliar su trabajo para estudiar cómo se comportan las distintas variantes del SARS-CoV-2 en las células renales. A medida que han ido apareciendo variantes del virus, las lesiones renales se producen con menos frecuencia. Esto ha hecho que el equipo se pregunte cómo están cambiando las nuevas variantes y si son cada vez menos capaces de infectar las células renales.