La mayoría de las personas que padecen una infección por influenza se recuperan por completo después de una o dos semanas. Pero para algunos, un caso grave de gripe en realidad puede remodelar la arquitectura de sus pulmones y comprometer para siempre su función respiratoria.
Con un nuevo hallazgo sorprendente, los investigadores de Penn han identificado lo que creen que es una característica importante de este proceso de remodelación. Cuando el equipo examinó los pulmones de los ratones después de un episodio grave de gripe, encontraron células prácticamente idénticas a las encontradas enpapilas gustativas. Al rastrear el origen de estas "células de papilas gustativas", también conocidas como células quimiosensoriales solitarias o células tuft, los científicos descubrieron que surgieron del mismo linaje de células que las que se sabe que causan una remodelación pulmonar perjudicial.el descubrimiento puede dar una idea de las posibilidades de proteger la función pulmonar en personas que experimentan infecciones graves de influenza.
"Fue realmente extraño ver, porque estas células no están en el pulmón en la línea de base", dice el autor principal y líder del equipo Andrew E. Vaughan, biólogo de la Facultad de Medicina Veterinaria de Penn. "Lo más cerca que están normalmente esen la tráquea. Lo que hicimos fue mostrar de dónde provienen y cómo este mismo tipo de células raras que le da toda esta remodelación desadaptativa del pulmón después de la gripe también es la fuente de estas células tumorales ectópicas ".
La investigación fue publicada esta semana en el American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology .
Interesado en cómo el pulmón puede regenerarse después de una lesión, Vaughan y sus colegas habían estado prestando mucha atención durante varios años a la forma en que los pulmones responden a la gripe. En 2015, publicaron un artículo en Nature que identifica una nueva clase de células, linaje epitelial negativoprogenitores, como los que dan paso a la estructura del tejido pulmonar remodelada vista a raíz de infecciones pulmonares graves. Pero también notaron que esta reestructuración fue acompañada por una inflamación sostenida, incluso mucho después de que el virus de la gripe había sido eliminado del cuerpo.Al explorar la conexión entre la remodelación pulmonar y la inflamación persistente, Vaughan contactó al otorrinolaringólogo Noam A. Cohen de la Facultad de Medicina Perelman de Penn y al inmunólogo De'Broski R. Herbert de Penn Vet.
Juntos analizaron más de cerca lo que estaba sucediendo después de que los ratones estuvieron expuestos a una infección virulenta con influenza H1N1. Mientras que una infección aguda con influenza evoca lo que se conoce como una respuesta inmune tipo 1 en el cuerpo, los investigadores encontraron que los tipos de célulasy los marcadores de señalización que se elevaron semanas después de las infecciones de los animales fueron característicos de una respuesta inmune tipo 2, una más frecuentemente asociada con alergias, asma, pólipos nasales e incluso infecciones por anquilostomas.
"Estas características distintivas de una respuesta inmune tipo 2 después de la gripe fueron inesperadas y han pasado desapercibidas hasta hace muy poco", dice Vaughan.
De otros estudios de inmunidad de Tipo 2 en el intestino del ratón, los investigadores sabían que se requerían células de mechones para orquestar este tipo de respuesta, por lo que los investigadores fueron a buscarlos en los pulmones. "Y he aquí, allí estaban,por todo el lugar ", dice Vaughan.
"Habíamos estado observando estas células quimiosensoriales solitarias en pacientes con pólipos nasales y descubrimos que se incrementaron masivamente en las narices de estos pacientes", dice Cohen. "Curiosamente, una de las características de estas células también se encuentra elevada enlos pulmones de los asmáticos; los pólipos nasales se encuentran en aproximadamente el 50 por ciento de los pacientes con asma. Estos hallazgos recientes pueden ser un vínculo entre las enfermedades inflamatorias de tipo 2, como el asma, así como los pólipos nasales, después de una infección viral respiratoria ".
Estas células tumorales se encontraron que recubren las vías respiratorias y en los alvéolos de los pulmones, que son las mismas ubicaciones, señalaron los investigadores, como células responsables de los cambios estructurales posteriores a la influenza. Al colocar una etiqueta fluorescente en las células progenitoras epiteliales negativas del linaje,descubrieron que estos son los precursores tanto de las células de los mechones como de las células responsables de los déficits a largo plazo en la función y estructura de los pulmones.
Para entender lo que estas células individuales de "papilas gustativas" estaban haciendo en los pulmones después de la influenza, los investigadores trataron de activarlas, usando compuestos amargos. Esta estimulación no solo causó que el número de células tumorales se expandiera, sino que también provocó inflamación aguda. En los pulmonesque no había sido infectado y, por lo tanto, carecía de células tumorales, no se produjo tal inflamación.
El equipo de Penn está ansioso por continuar con esta línea de investigación. "En los ratones nos gustaría mirar más allá para ver cómo la presencia de estas células afecta la calidad de la regeneración después de la infección", dice Vaughan. Si se pudiera aprovecharSu actividad, señala, quizás haya una forma de evitar la remodelación perjudicial a largo plazo que ocurre después de una infección.
También analizarán muestras de pulmón humano para confirmar que el mismo fenómeno que ven en los ratones también ocurre en personas que experimentan una infección respiratoria grave. Vaughan dice que hay pistas de que este podría ser el caso, como la evidencia de la histologíaLa presencia de células tumorales y su participación en alergias y asma también podría ayudar a explicar por qué los niños pequeños que adquieren infecciones virales graves, como el virus sincitial respiratorio, están predispuestos a desarrollar asma más adelante en la vida.
Y debido a que se ha demostrado que la presencia de células tuft en los intestinos confiere inmunidad a ciertas enfermedades, como el anquilostoma, los investigadores quieren ver si ese es el caso de las células tuft en los pulmones también.
Además de Vaughan, Cohen y Herbert, el equipo de investigación incluyó a Chetan K. Rane de Penn Vet, autor principal del artículo; Sergio R. Jackson; Christopher Pastore; Gan Zhan; y Neil N. Patel de Aaron Weiner y Penn Medicine.
El estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud becas HL131817 y DC013588.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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