Investigadors espanyols desgranen el mapa espacial del pulmó que revela els mecanismes cel·lulars que impulsen el dany i la fibrosi en casos de Covid-19 greu. L'estudi liderat per científics de l'Institut de Recerca Sant Pau (IR Sant Pau), com Manel Esteller, amb la participació de diferents institucions espanyoles i europees ha revelat que la covid greu no provoca únicament dany cel·lular, sinó una "reorganització profunda del teixit pulmonar".
Esteller, cap del grup d'Epigenètica del Càncer de l'IR Sant Pau, professor de recerca Icrea i catedràtic de Genètica a la Universitat de Barcelona, assegura que la covid greu fa que "canviïn les poblacions de cèl·lules presents, la seva distribució i els senyals que intercanvien entre elles, i aquesta combinació ens ajuda a entendre millor com progressa el dany i per què es pot acabar produint una fibrosi tan intensa".
Els autors van analitzar el teixit pulmonar procedent de 19 pacients morts per Covid-19, set d'ells amb dany alveolar difús (DAD) agut i dotze amb DAD proliferatiu, juntament amb mostres pulmonars control. El DAD és la lesió pulmonar que apareix en formes greus de síndrome de dificultat respiratòria aguda i constitueix una de les principals alteracions observades en els casos mortals de Covid-19.
Mecanismes de reparació
L'estudi, publicat a Nature Communications, parteix de l'estudi de 91.068 regions microscòpiques del teixit pulmonar i els investigadors van utilitzar com a referència l'Human Lung Cell Atlas per identificar i localitzar 45 tipus cel·lulars. A diferència de les anàlisis transcriptòmiques convencionals, que requereixen disgregar el teixit i fan que es perdi l'organització original, la transcriptòmica espacial conserva la posició de cada regió analitzada i permet relacionar l'expressió dels gens amb l'arquitectura del pulmó.
L'anàlisi mostra que la progressió des del pulmó normal cap al DAD agut i posteriorment el proliferatiu va acompanyada d'una transformació profunda de la composició cel·lular del teixit. Entre les cèl·lules epitelials, els investigadors van observar una disminució dels pneumòcits alveolars de tipus 1 (AT1), responsables de bona part de l'intercanvi d'oxigen i diòxid de carboni entre el pulmó i la sang. En canvi, augmentaven els pneumòcits de tipus 2 en el DAD proliferatiu. Aquestes cèl·lules poden proliferar i actuar com a progenitors dels AT1 després d'una lesió, de manera que aquest increment reflecteix la posada en marxa de mecanismes de reparació de l'epiteli alveolar.
"A mesura que avança el dany veiem que es perden cèl·lules essencials per al funcionament normal del pulmó, com les cèl·lules endotelials dels capil·lars o les cèl·lules natural killer, mentre augmenten determinades poblacions de macròfags i, de manera especialment marcada, els fibroblasts peribronquials", explica Esteller. "Aquests fibroblasts no només es tornen molt més abundants, sinó que, a més, es reorganitzen formant nínxols específics dins del teixit, un canvi que està estretament relacionat amb la resposta fibròtica que observem en les fases més avançades de la malaltia", afegeix.
D'aquesta manera, aquest treball ofereix "una visió molt més completa del que passa dins del pulmó en les formes més greus de la Covid-19, perquè podem observar al mateix temps quines cèl·lules hi ha presents, on es troben i com es comuniquen", destaca Esteller. "Però, més enllà d'aquesta malaltia concreta, demostra el potencial de la transcriptòmica espacial per estudiar com s'organitza un teixit malalt i per identificar mecanismes que poden quedar ocults quan analitzem les cèl·lules de manera aïllada", conclou.