Foto: Quinten Braem en Unsplash
Los síntomas más comunes de la Covid-19 son la pérdida de gusto y olfato, así como la falta de respiración. Sin embargo, 60 por ciento de las personas infectadas con el virus tienen síntomas gastrointestinales como náuseas, diarrea y dolor de estómago. Científicos del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard y otras organizaciones asociadas, utilizaron un chip intestinal humano desarrollado previamente para estudiar la infección por coronavirus. Asimismo, los potenciales tratamientos en un entorno que imita el intestino humano con mayor eficacia que las células cultivadas en un plato.
Se correlaciona la infección del intestino, con casos más graves de Covid-19, pero las interacciones exactas entre el virus y el tejido intestinal son difíciles de estudiar en pacientes humanos. Los modelos de animales, aunque son útiles, no reflejan completamente cómo reaccionan los órganos humanos a la infección por patógenos.
Para realizar el estudio infectaron el chip intestinal con un coronavirus llamado NL63, causante del resfriado común y al igual que el SARS-CoV-2 usa el receptor ACE2 para ingresar a las células. Después, probaron los efectos de varios medicamentos que se han propuesto para tratar la infección de la COVID-19.
Los científicos encontraron que un medicamento llamado Nafamostat, el cual es un fármaco anticoagulante de acción corta, redujo la infección. Por su parte, el medicamento Remdesivir, empleado para tratar a pacientes con Covid-19, no solo no redujo la infección, pero también dañó el tejido intestinal. De acuerdo con Frontiers in Pharmacology, este nuevo modelo preclínico, podría usarse para identificar medicamentos que puedan atacar los síntomas gastrointestinales asociados con el resfriado común y las infecciones por el virus del SARS-CoV-2 en el futuro.
El chip intestinal es aproximadamente del tamaño de una memoria USB hecha de un polímero transparente y flexible a través del cual corren dos canales paralelos: uno revestido con células de los vasos sanguíneos humanos y el otro con células del revestimiento intestinal humano. Una membrana permeable entre los dos canales asegura que las células puedan intercambiar mensajeros moleculares y de esa forma las sustancias puedan llegar a la sangre a través del intestino, imitando la digestión. Los tejidos del chip intestinal se estiran y liberan repetidamente para recrear los movimientos rítmicos causados por las contracciones musculares del tracto gastrointestinal.
Introdujeron el coronavirus NL63 en el canal revestido de células intestinales y observaron lo que sucedía, el chip intestinal mostró signos de infección. La capa de células intestinales se volvió "permeable" ya que las conexiones entre ellas se vieron comprometidas por el virus. Para tratar de curar la infección, los investigadores administraron Nafamostat, en el canal revestido con células de los vasos sanguíneos. Como era de esperar, el Nafamostat redujo significativamente la cantidad de virus presente en el chip intestinal 24 horas después de la infección, aunque no restauró la integridad de las conexiones entre las células.
Después el equipo intentó el mismo experimento con Remdesivir, sin embargo descubrieron, el fármaco no reducía la cantidad de virus en el chip intestinal y también dañaba las células del canal de los vasos sanguíneos. Esto hacía que se despegaran casi por completo de la pared del canal. Luego de determinar que el chip intestinal era capaz de realizar con éxito interacciones entre virus, medicamentos y el intestino, el equipo probó una variedad de otros fármacos de vía oral para la Covid-19. Entre ellos se incluyen el toremifeno, nelfinavir, clofazimina y fenofibrato, todos los cuales han demostrado inhibir la infección por SARS-CoV-2, y otros virus in vitro.
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