En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* servidor de preimpresión, los investigadores examinan las interacciones entre el virus de la influenza A y el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) en un huésped coinfectado, así como las interacciones entre estos virus y el huésped utilizando cultivos de epitelio de las vías respiratorias humanas de huéspedes coexpuestos.
Estudiar: Efecto contrario a la intuición de la terapia antiviral en la coinfección por influenza A-SARS-CoV-2 debido a la interferencia viral. Haber de imagen: Artbox/Shutterstock.com
Fondo
La circulación de variantes emergentes del SARS-CoV-2, el reciente resurgimiento del virus de la influenza A y la estacionalidad invernal de los dos virus han aumentado la probabilidad de coinfecciones. Aunque se cree que las coinfecciones exacerban una o ambas infecciones virales, los estudios sugieren que la interferencia viral, que ocurre cuando un virus reduce la tasa de replicación del otro, también es posible.
Se supone que la inducción de la respuesta del interferón (FIN), un mecanismo de defensa antiviral inducido por virus respiratorios que puede suprimir la replicación de otros virus, es un mecanismo a través del cual ocurre la interferencia viral.
La replicación del genoma viral desencadena la respuesta de IFN en el epitelio de las vías respiratorias. Los genes estimulados por IFN (ISG) se expresan cuando los sensores inmunitarios innatos en el citosol detectan el ácido ribonucleico (ARN) viral.
Dado que la expresión de los ISG se desencadena por la carga viral y los antivirales están disponibles contra ambos virus, las interacciones entre las coinfecciones y la terapia antiviral deben explorarse más a fondo.
Sobre el estudio
En el presente estudio, los investigadores utilizaron cultivos de interfaz aire-líquido de células epiteliales de las vías respiratorias humanas para estudiar las interacciones virus-virus y la dinámica de respuesta entre el huésped y el virus. Además, también se examinó el impacto del antiviral contra la influenza oseltamivir durante la coinfección de influenza A y SARS-CoV-2.
Las células epiteliales bronquiales humanas se obtuvieron éticamente de donantes sanos para el cultivo epitelial de las vías respiratorias. Se confirmaron células epiteliales maduras y diferenciadas en base a la presencia de cilios activos y producción de moco durante la infección viral.
in vitro las infecciones se realizaron mediante la inoculación de células epiteliales bronquiales cultivadas durante una hora, con la mínima multiplicidad de infección (MOI) de cada virus necesaria para una replicación exponencial y reproducible.
El tratamiento con oseltamivir se inició 16, 40 y 64 horas después de la inoculación. Los cultivos celulares se examinaron a las 72 horas para evaluar la respuesta del huésped y las cargas virales. Además, se aisló el ARN de cada pocillo de células epiteliales diferenciadas y se sometió a un ensayo de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR).
Se realizó RT-PCR para cuantificar el ARN viral de la influenza A, así como los niveles de ARN mensajero (ARNm) para los ISG, el gen de la nucleocápsida del SARS-CoV-2 y el gen de limpieza hipoxantina-guanina fosforribosiltransferasa (HPRT).
Hallazgos del estudio
La infección por influenza A tres días antes de la infección por SARS-CoV-2 resultó en la supresión de la replicación del SARS-CoV-2 en más de 10 000 veces a las 72 horas posteriores a la inoculación. La coinfección simultánea del virus de la influenza A y el SARS-CoV-2 también suprimió significativamente la replicación del SARS-CoV-2. Curiosamente, la coinfección anterior o simultánea de SARS-CoV-2 no suprimió la replicación viral de la influenza A.
La expresión de ISG se elevó 72 horas después de la infección por SARS-CoV-2 en coinfecciones simultáneas y secuenciales con el virus de la influenza A y la infección con el virus de la influenza A solo. Por lo tanto, la coinfección con el virus de la influenza A induce una respuesta de IFN más sólida, fortalece la respuesta antiviral durante las coinfecciones por SARS-CoV-2 y suprime la replicación de SARS-CoV-2.
Efecto de la infección previa o simultánea por el virus de la influenza A (IAV) en la replicación del SARS-CoV-2. (A) Diseño experimental de infección simultánea o secuencial en cultivos epiteliales de vías respiratorias humanas diferenciadas. (B) Cuantificación del ARN del SARS-CoV-2 por RT-qPCR el día 1 (24 h después de la infección por CoV-2; barras blancas) y el día 3 (72 h; barras grises) representado como cambio de pliegue desde el límite de detección. (C, D) Nivel de ARNm de los genes ISG15 o MX1 estimulados por interferón mediante RT-qPCR el día 1 (24 horas después de la infección por CoV-2; barras blancas) y el día 3 (72 horas; barras grises) en relación con el nivel de ARNm de gen de limpieza HPRT. Los gráficos muestran los resultados combinados de dos experimentos independientes que utilizan cultivos epiteliales bronquiales humanos primarios de diferentes donantes adultos sanos, cada uno con 4-5 repeticiones por condición. Se muestra la media y SEM de 9-10 repeticiones. Los valores p de Mann-Whitney se ofrecen para condiciones que difieren significativamente de la infección por SARS-CoV-2 solo en el día 3.
Dado que no se observó la inhibición viral del SARS-CoV-2 sobre la influenza A, se investigó el impacto del oseltamivir, un antiviral de la influenza A que inhibe la replicación viral. Con este fin, el tratamiento con oseltamivir redujo la carga viral de influenza A durante la infección única de influenza A y la coinfección con SARS-CoV-2.
Si bien el tratamiento con oseltamivir no afectó la carga viral del SARS-CoV-2 durante la infección por SARS-CoV-2 solo, el tratamiento con oseltamivir mejoró la replicación del SARS-CoV-2 durante la coinfección con influenza A. Sin embargo, el tratamiento con oseltamivir redujo la replicación de la influenza A y la expresión de ISG en el tejido huésped solo cuando se administra a las 16 horas y no a las 40 horas después de la infección.
Conclusiones
El estudio actual investigó las interacciones virus-virus y la dinámica de las coinfecciones con el virus de la influenza A y el SARS-CoV-2 utilizando cultivos de células epiteliales bronquiales humanas.
En general, los resultados sugieren que durante las coinfecciones de influenza A y SARS-CoV-2, el virus de la influenza A desencadena la expresión de ISG y suprime la replicación de SARS-CoV-2. Por el contrario, el SARS-CoV-2 no suprime la replicación de la influenza A en coinfecciones simultáneas o secuenciales.
Los experimentos con oseltamivir antiviral contra la influenza A mostraron que el tratamiento con oseltamivir rescata la replicación del SARS-CoV-2 durante las coinfecciones, lo que destaca la importancia de un diagnóstico claro de las coinfecciones y el uso adecuado de las terapias antivirales.
*Noticia importante
bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.
