Estudio revela cómo la infección por COVID-19 puede causar o empeorar la diabetes

Investigadores de Weill Cornell Medicine han utilizado un sistema modelo de última generación para descubrir el mecanismo por el cual el SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19, induce nuevos casos de diabetes y empeora las complicaciones en personas que ya la padecen. El equipo descubrió que la exposición al virus activa las células inmunitarias que, a su vez, destruyen las células beta, las células pancreáticas que producen insulina.

El estudio es publicado en Célula madre celular.

«Desde hace tiempo que se ha planteado la hipótesis de que ciertas infecciones víricas pueden desencadenar la diabetes tipo 1», afirmó el coautor Shuibing Chen, director del Centro de Salud Genómica, profesor de Cirugía de la Familia Kilts y miembro del Instituto Hartman de Regeneración Terapéutica de Órganos en Weill Cornell Medicine. «Pero pudimos demostrar cómo sucede esto en el contexto de la infección por COVID-19».

«Cuando alguien tiene COVID-19 grave, por supuesto la primera prioridad es tratar los síntomas que ponen en peligro su vida», dijo el coautor del estudio, el Dr. Robert Schwartz, profesor asociado de medicina en Weill Cornell Medicine y gastroenterólogo y hepatólogo en NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center. «Pero en el futuro, puede haber una manera de desarrollar terapias clínicas que ayuden a evitar lesiones posteriores en órganos como el páncreas».

El Dr. Liuliu Yang y el Dr. Yuling Han, quienes eran investigadores postdoctorales en el Departamento de Cirugía en el momento del estudio, y el Dr. Tuo Zhang, instructor de microbiología e inmunología en Weill Cornell Medicine, fueron coautores principales del artículo.

Desde los primeros días de la pandemia de COVID-19, los médicos que atendían a pacientes enfermos observaron que el virus afectaba a varios sistemas orgánicos, incluidos no solo los pulmones, sino también el corazón, el hígado, el colon y el páncreas. Para el trabajo actual, los investigadores comenzaron con muestras de tejido pancreático de autopsias de personas que habían muerto por COVID-19. Observaron que los islotes pancreáticos, las partes del páncreas que generan la insulina para regular el azúcar en sangre, estaban dañados.

Luego utilizaron una técnica de análisis llamada GeoMx para estudiar las muestras con más detalle. Esto reveló la presencia de células inmunes llamadas macrófagos proinflamatorios en los tejidos. La función de estos macrófagos es matar patógenos, pero a veces causan daños colaterales a los tejidos sanos.

Para aprender más sobre esta actividad, el equipo utilizó un sistema modelo desarrollado en el Laboratorio Chen que nunca se había utilizado antes: organoides de islotes pancreáticos (mini órganos) que incluían un sistema vascular y células inmunes.

«Si queremos utilizar organoides para estudiar cómo progresa una enfermedad, es importante poder incluir componentes del sistema inmunológico en estos modelos», dijo Chen. En este caso, después de infectar los organoides con SARS-CoV-2, descubrieron que los macrófagos parecían estar matando a las células beta a través de un tipo de muerte celular llamada piroptosis.

El equipo también utilizó los organoides para estudiar cómo responde el páncreas a la infección con otro virus infeccioso: el virus Coxsackie B4, que se ha relacionado con la aparición de la diabetes tipo 1. Encontraron una respuesta similar de los macrófagos.

«En el futuro, este sistema organoide también será útil para observar otros virus», afirmó Schwartz.

Investigaciones posteriores sobre las moléculas de señalización que activan los macrófagos también sugirieron posibles intervenciones para proteger a las células beta de daños en pacientes con infecciones graves. Aunque es demasiado pronto para comenzar a probar tratamientos, esto es algo que podría ser posible en el futuro. Este trabajo también podría ayudar a arrojar luz sobre las causas subyacentes de la COVID prolongada, una afección que se cree que afecta a más de 15 millones de personas en los Estados Unidos.