La Covid-19 pot afectar l'organisme de diferents maneres, però una de les més greus té lloc al pulmó. Un nou estudi està provant d'oferir una imatge més detallada de com es desenvolupa, revelant els mecanismes que poden derivar que la infecció es converteixi en letal i poden explicar les complicacions a llarg termini i mostrar com la Covid-19 es diferencia d'altres malalties infeccioses.
La investigació ha estat duta a terme per investigadors del Col·legi de Metges i Cirurgians de la Universitat de Colúmbia i el Centre Integral de Càncer Herbert Irving. En ell es demostra que en els pacients que van morir a causa de la infecció, el virus va desencadenar inflamació descontrolada, destrucció directa i deteriorament de la regeneració de les cèl·lules pulmonars.
"És una malaltia devastadora, però la imatge que obtenim del pulmó Covid-19 és el primer pas cap a la identificació de possibles objectius i teràpies que interrompen alguns dels circuits viciosos de la malaltia. En particular, apuntar a les cèl·lules responsables de la fibrosi pulmonar des del principi podria possiblement prevenir o millorar les complicacions a llarg termini en els sobrevivents de Covid-19 greu", assegura Benjamin Izar, un dels investigadors.
Aquest estudi i un article complementari dirigit per investigadors d'Harvard i del MIT, al qual també van contribuir els investigadors de Colúmbia, ha estat publicat a la revista Nature amb el títol d'A molecular single-cell lung atles of lethal Covid-19 (Un atles molecular de pulmó unicel·lular del letal Covid-19).
L'equip va examinar els pulmons de 19 persones que van morir de Covid-19 i es van sotmetre a una autòpsia ràpida poques hores després de la mort, durant la qual es van utilitzar pulmons i altres teixits de persones amb i sense Covid-19. En col·laboració amb investigadors de la Universitat de Cornell, els investigadors també van comparar les seves troballes amb els pulmons de pacients amb altres malalties respiratòries.
La incidència pulmonar per la Covid-19 respecte a altres infeccions al mateix òrgan s'ha mostrat més virulenta
En comparació amb els pulmons normals, els pulmons dels pacients amb Covid eren plens de cèl·lules immunes anomenades macròfags. En general, durant una infecció, aquestes cèl·lules masteguen els patògens, però també regulen la intensitat de la inflamació, el que també ajuda a combatre el virus.
Amb la Covid-19, es produeix una expansió i activació incontrolada de macròfags, inclosos macròfags alveolars i macròfags derivats de monòcits. Estan completament desequilibrats i permeten que la inflamació augmenti sense control. Això dona com a resultat un cercle viciós en el qual entren més cèl·lules immunitàries que causen encara més inflamació, la qual cosa finalment fa malbé el teixit pulmonar. Aquests macròfags produeixen una citocina inflamatòria en particular, IL-1beta, a un ritme elevat. A diferència d'altres citocines com a IL-6, que sembla ser universalment prevalent en diverses pneumònies, la producció d'IL-1beta en macròfags és més pronunciada en la Covid-19 en comparació amb altres infeccions pulmonars virals o bacterianes.
Això és important perquè existeixen fàrmacs que redueixen els efectes de la IL-1beta. Alguns d'aquests medicaments ja s'estan provant en assajos clínics de pacients amb Covid. A més, en una infecció típica, un virus fa malbé les cèl·lules pulmonars, el sistema immunològic elimina el patogen i els rebutjos i el pulmó es regenera. Però amb la Covid, el nou estudi va trobar que el virus SARS-CoV-2 no només destrueix les cèl·lules epitelials alveolars importants per a l'intercanvi de gasos, sinó que la inflamació resultant també afecta la capacitat de les cèl·lules restants per regenerar el pulmó fet malbé. Encara que el pulmó encara conté cèl·lules que poden fer les reparacions, la inflamació atrapa permanentment aquestes cèl·lules en un estat cel·lular intermedi i les deixa incapaces de completar els últims passos de diferenciació necessaris per al reemplaçament de l'epiteli pulmonar madur.
Els investigadors també van trobar una gran quantitat de cèl·lules fibroblàstiques específiques, anomenades fibroblastos patològics, que creguin cicatrius ràpides als pulmons amb Covid-19. Quan les cèl·lules de fibroblastos omplen el pulmó amb teixit cicatricial, en un procés anomenat fibrosi, el pulmó té menys espai per a les cèl·lules involucrades en l'intercanvi de gasos i es fa malbé permanentment.