#UPNAResponde/#NUPekErantzun: ¿Qué es la tormenta de citoquinas? Diario de resistencia ante el coronavirus

Responde: Antonio G. Pisabarro De Lucas, catedrático de Microbiología en el Departamento de Ciencias de la Salud y director del Instituto IMAB (Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology-Instituto de Investigación Multidisciplinar en Biología Aplicada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

 

En episodios anteriores (ver más abajo la serie de artículos), hemos visto cómo nos infectaba el virus SARS-CoV-2, cómo se defiende nuestro sistema inmune inespecífico y cómo se producen los primeros síntomas de la enfermedad. Hoy veremos cómo se produce la neumonía de la Covid-19.

La infección avanza. El sistema inmune inespecífico (células NK, neutrófilos y monocitos/macrófagos) no consigue controlar el virus, que ha ido tomando nuevas posiciones y avanzando hasta el interior de los pulmones donde ataca las torres de los neumocitos de tipo II. El número de virus aumenta y los daños celulares, también. Las células del sistema inmune inespecífico, especialmente los macrófagos, emiten señales que, a la vez, piden refuerzos y destruyen células infectadas: producen y emiten más citoquinas. Una de entre ellas, la Interleucina 6 (IL6), desempeña un papel especialmente importante en la inflamación y la destrucción del tejido alveolar infectado en los pulmones. Cuando la IL6 llega a una célula alveolar, pone en marcha en esta un proceso de suicidio programado llamado apoptosis. De esta manera, si la célula está infectada por un virus, al suicidarse, eliminará el virus. Si la célula no está infectada, morirá también. En vano.

La IL6 viaja por la sangre hasta al hipotálamo cerebral que responde ordenando un aumento de la temperatura corporal (fiebre) y a otros órganos donde puede causar daños adicionales (el riñón, por ejemplo). La IL6 también es una señal que pone en marcha la respuesta inmune específica que veremos más adelante. La liberación masiva, como una tormenta, de la citoquina IL6 desata un proceso inflamatorio generalizado. Irónicamente, la violencia con la que se defiende nuestro organismo del coronavirus puede ser la causa de nuestra perdición al provocar más daños de los que son consecuencia directa del propio virus. Porque la destrucción de células no se limita a las infectadas, sino, también, a las adyacentes sanas e incluso a las más lejanas en otros órganos. La destrucción masiva de los neumocitos de un tejido tan sutil e imprescindible como el de los alveolos pulmonares, donde se produce el intercambio de gases en que consiste la respiración, produce la grave insuficiencia respiratoria asociada a los casos más graves de Covid-19. De hecho, hay evidencia de que niveles más altos de IL-6 están asociados con una mayor gravedad de las lesiones pulmonares.  La producción de IL6 aumenta con la edad. En personas de edad más avanzada, su sistema inmune más debilitado controla peor la infección por el virus, los daños causados son mayores, los macrófagos producen más IL6 y la respuesta inflamatoria generalizada es mayor, lo que agrava la enfermedad. Por otra parte, los niños presentan unos niveles de IL-6 menores y su respuesta inmune innata es más efectiva, lo que puede explicar la menor gravedad de la enfermedad en ellos. Los niveles altos de IL-6 duran, al menos, dos semanas después de iniciada la infección y son un buen marcador del progreso de la enfermedad.

Tormenta de citoquinas

Ilustración: Manuel Álvarez García.

La inflamación es un mecanismo de respuesta inmune inespecífica, junto con las células NK, los macrófagos, la fiebre, el interferón y las citoquinas. Como en el caso de la fiebre, parecería que la evolución nos ha dotado de un sistema que nos perjudica más que nos beneficia; sin embargo, esto tampoco es así en este caso. La inflamación es un mecanismo efectivo para controlar localmente los patógenos e impedir que expandan a otros lugares del cuerpo. También ayuda a eliminar tejidos dañados por otras causas. Todo esto es útil si la inflamación está localizada: la pequeña inflamación que se produce al hacerse una herida en la mano, la inflamación de un flemón o la hinchazón causada por un golpe accidental. En la inflamación, se emiten señales químicas inflamatorias que atraen células-limpiadoras y células-policía. En la inflamación local, como todo estudiante de ciencias de la salud recuerda, se produce tumor, dolor, rubor y calor:  hinchazón, dolor, enrojecimiento de la piel y aumento local de la temperatura. Esto facilita la destrucción de las células infectadas o dañadas, la limpieza del escenario y el final del proceso. El problema es cuando las señales inflamatorias se desbordan y expanden por todo el cuerpo, o cuando las señales se producen de forma descontrolada: la destrucción puede ser masiva. Y, en este caso, lo es.

Y así, en las grandes llanuras alveolares cubiertas por extensos neumocitos de tipo I y torres de los neumocitos de tipo II infectados por coronavirus, se produce un intenso bombardeo de citoquinas, una tormenta de fuego de señales destructoras lanzada por células del sistema inmune inespecífico, que arrasa las células-torre infectadas, eliminando virus y los frágiles neumocitos respiratorios. Mientras tanto, algunas bacterias, desalmados patógenos oportunistas, se frotan las manos esperando su oportunidad para adueñarse del territorio arrasado.

Ya es tarde. Hemos visto cómo se producen los síntomas de la enfermedad al intentar defendernos de la invasión de una forma inespecífica. Es necesaria una respuesta defensiva más selectiva y eficiente. En un próximo capítulo, veremos cómo se organiza esta respuesta.

Mientras tanto, cuídense.

 

Nota 1: listado de artículos del catedrático Antonio G. Pisabarro De Lucas sobre el coronavirus.

1. ¿Qué es el coronavirus?

2. Coronavirus: ¿cómo es el “malo” de esta película?

3. ¿Quiénes son las primeras víctimas del ataque del coronavirus?

4. ¿Cómo nos invade el virus? El primer encuentro del virus con nuestras células

5. ¿Cómo secuestra el coronavirus la célula?

6. ¿Cómo sabe el sistema inmune que una célula está infectada? Diario de la resistencia. Día 1 

7. ¿Cómo se producen los primeros síntomas de la enfermedad covid-19? Fuego y explosiones en el inicio de la batalla

8. ¿Qué es la tormenta de citoquinas? Diario de resistencia ante el coronavirus (presente artículo)

9. ¿Cómo se producen los anticuerpos contra el coronavirus?

10. ¿Qué son los linfocitos T y cómo luchan contra las células infectadas? Los linfocitos responsables de la lucha célula a célula

11. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma diferente a distintas personas? Preguntas esperando respuestas

12. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma tan grave a las personas más mayores? Preguntas esperando respuestas

13 y siguientes. Se pueden localizar con el buscador de la parte superior derecha.

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico vicerrectorado.proyeccionuniversitaria@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.