Las personas infectadas por el nuevo coronavirus pueden tener experiencias diferentes, dependiendo principalmente del terreno genético (genes que lo hacen resistente o susceptible a una enfermedad) y su estado de salud. Por ello, tendremos básicamente tres tipos de pacientes: 1) infectados sin síntomas; 2) infectados con síntomas leves o moderados (similares al de una gripe); 3) infectados con síntomas graves o severos. La mayoría del grupo dos y todos los del tres serán hospitalizados.

El sistema inmunitario desempeña un papel fundamental en la recuperación de enfermos con COVID-19, pero también está asociado a la severidad de la enfermedad. De hecho, la mayoría de las muertes relacionadas con el coronavirus se deben a que el sistema inmunitario se activa exageradamente causando daño a los tejidos. 

Este daño sucede por una respuesta inmunitaria exacerbada, que generalmente ocurre en los inicios de una infección por un microorganismo en una distinta especie animal o en poblaciones diferentes. Esto fue, por ejemplo, lo que pasó con la introducción de la viruela por parte de los conquistadores en Tenochtitlán, México, evento que causó muchas muertes en la población azteca en los primeros años de la dominación española.

La respuesta exacerbada la han señalado algunos inmunólogos como una tormenta de citocinas que conducen a respuestas inmunitarias muy desajustadas, las cuales, además de causar daño tisular, pueden aumentar la replicación viral, induciendo afecciones muy severas, hasta la muerte.

En el COVID-19, cuando un humano se infecta por primera vez, su cuerpo lanza una defensa inmunitaria dura, llamada inmunidad innata, como lo haría con cualquier otro virus. Esto implica la liberación de citocinas, las hormonas de la defensa inmunológica, como los interferones, que afectan la capacidad del virus de replicarse dentro de las células epiteliales en el caso de los coronavirus. 

Los interferones también reclutan otras células inmunitarias para atacar al virus y evitar que se propague. Idealmente, esta respuesta inmunitaria innata permite a los humanos obtener rápidamente control sobre la infección; no obstante, el virus tiene sus propias defensas para evitar o escapar del efecto de la respuesta inmunitaria.

La respuesta innata está detrás de muchos de los síntomas que experimenta el paciente infectado con COVID-19. Estos síntomas generalmente tienen dos propósitos; el primero es alertar al organismo sobre el hecho de que ha ocurrido una invasión por parte de un agente foráneo. Esto lo hace mediante la presencia de fiebre, la cual es una respuesta a la producción de interleucina-1, una de las sustancias claves en la activación inmunológica. El segundo propósito es tratar de eliminar el virus, expulsando las partículas virales a través de la tos o la diarrea. Estos síntomas diferentes se deben a que el coronavirus puede infectar de manera selectiva a la mucosa del tracto respiratorio o a la mucosa gastrointestinal. 

El nuevo coronavirus accede a la célula epitelial mediante un receptor llamado ACE2 que se encuentra en la superficie del organismo. Estos receptores son más abundantes en los pulmones, por lo que COVID-19 se considera una enfermedad respiratoria. Sin embargo, la segunda densidad más alta del receptor ACE2 se encuentra en los intestinos, lo que podría explicar por qué muchas personas con el coronavirus experimentan afecciones gastrointestinales.

El objetivo de la defensa inmunitaria innata es eliminar el virus, y de no ser así, contenerlo y evitar que se replique demasiado para que el segundo embate del sistema inmunitario, la respuesta adaptativa específica al virus, tenga tiempo suficiente para activarse antes de un posible desequilibrio. 

La respuesta inmunitaria adaptativa comprende la producción de anticuerpos contra el coronavirus y el desarrollo de una respuesta inflamatoria que destruya rápido y eficientemente al virus. Estos anticuerpos contra el virus también proporcionan protección al evitar segundas infecciones del coronavirus en los enfermos curados.

Sin embargo, en algunos pacientes, el virus se replicará y se propagará rápidamente antes de que el sistema inmunitario lo controle. Una razón por la que esto puede suceder es que exista una alta carga viral, es decir, una gran cantidad de partículas virales por células. La otra razón por la cual se puede perder el control inmunológico sobre el virus es que el sistema inmunológico esté debilitado, como sucede en las poblaciones vulnerables al COVID-19. Ellos son personas de edad avanzada o inmunosuprimidas debido a otras enfermedades crónicas o medicamentos. Un sistema inmunitario suprimido genera respuestas débiles o tardías, permitiendo que el virus se propague de una célula a otra relativamente sin control.

En las infecciones por coronavirus, las posibilidades de que el sistema inmunológico se descontrole y produzca una tormenta de citocinas con su respuesta inmunitaria exacerbada es alta en los grupos vulnerables, causando muerte celular masiva en los pulmones, lo que resulta en infecciones severas, síndrome de dificultad respiratoria aguda e incluso la muerte. Clínicamente, en estos pacientes los pulmones se llenan de líquido y no pueden oxigenarse o desarrollan una sepsis generalizada con alta presión arterial que lleva a la muerte.

Existen varias teorías relacionadas a la desestabilización de la respuesta inmunitaria. Algunos investigadores hablan de los guardianes del equilibrio inmunológico, controlado por una serie de moléculas producidas por las células epiteliales de los tegumentos, piel y mucosas. Estas moléculas son factores que controlan y regulan la homeostasis inmunológica. La infección de las células epiteliales por el coronavirus altera la fisiología del epitelio generando una respuesta inmunitaria desordenada y exacerbada, caracterizada por una tormenta de citocinas que causa daño tisular, que hoy conocemos como COVID-19. 

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Nota técnica sobre la inmunología en COVID-19

El virus que ataca actualmente a la humanidad recibe el antipático nombre de SARS-CoV2. Es parte de la familia de los coronavirus que infectan animales y es el tercero identificado como causante de la enfermedad por coronavirus (COVID-19) que comenzó en Wuhan, China, a finales de 2019.

El virus pertenece a la Familia Coronaviridae, llamados así por tener una forma esférica de la que sobresalen unas espículas que les dan la apariencia de una corona solar. El genoma viral es de ARN de cadena sencilla y polaridad positiva, lo que quiere decir que su ARN puede ser traducido directamente por los ribosomas de la célula infectada. Su envoltorio está compuesto por una bicapa lipídica en la que se encuentran incrustadas las proteínas estructurales S (espícula), responsable del reconocimiento de los receptores en las epiteliales; M (glicoproteína de membrana), y E (envoltorio).

En las enfermedades causadas por los otros dos coronavirus que infectaron a humanos, SARS y MERS, se conocen algunos aspectos de los mecanismos de evasión y defensa entre los coronavirus y el huésped. Durante la infección, factores del huésped desencadenan una respuesta inmunitaria contra el virus. Sin embargo, es importante señalar que el mecanismo de defensa que se monta está asociado con una respuesta inmunitaria exacerbada que causa daño en los tejidos, específicamente daño del epitelio pulmonar, que genera un deterioro funcional y una capacidad pulmonar reducida. Estos coronavirus pueden también causar infecciones fatales del tracto respiratorio inferior y manifestaciones extrapulmonares. Esta respuesta exacerbada la han señalado algunos inmunólogos como una tormenta de citocinas (las hormonas del sistema inmunológico) que conducen a respuestas inmunitarias muy desajustadas. Esta respuesta exagerada, además de causar daño tisular, puede aumentar la replicación viral, induciendo afecciones muy severas.

La mayoría de las infecciones en individuos inmunocompetentes son eliminadas por la respuesta inmunitaria innata con su batería de defensinas, células como neutrófilos, células asesinas naturales, células linfoides innatas, linfocitos asesinos naturales (NKT), macrófagos y células dendríticas. En la infección por SARS-CoV existe una respuesta inmunitaria innata prominente que incluye proteínas de fase aguda y citocinas inflamatorias. Estudios recientes demuestran que SARS-CoV y otros coronavirus son sensibles a interferón tipo 1, que incluye al interferón alfa e interferón beta, pero siguen siendo altamente patógenos. La razón es que la proteína N del virus bloquea cualquier defensa por parte de la célula epitelial del huésped. Además, algunos estudios con defensinas producidas por la célula epitelial han demostrado ser ineficientes en inhibir y matar al virus. 

El coronavirus también afecta a las células dendríticas, las directoras de la orquesta inmunológica que encienden la respuesta inmunitaria, interfiriendo con su diferenciación y función dificultando su función inmunitaria, permitiéndole al virus evadir la respuesta inmunitaria adaptativa del huésped.

La inmunidad adaptativa se dispara con la infección por coronavirus de macrófagos  y otras células accesorias , estas células presentan los antígenos de coronavirus a los linfocitos T (células inmunitarias especiales, protagonistas de la inmunidad adquirida junto a los linfocitos B). Este proceso conduce a la activación y diferenciación de los linfocitos T, incluida la producción de citocinas asociadas con los diferentes subgrupos de linfocitos, como es el Th17 asociado con inflamación, seguido de una liberación masiva de citocinas para la amplificación de la respuesta inmunitaria. La producción continua de estos mediadores debido a la persistencia viral tiene un efecto negativo en células de inmunidad innata y en la activación de los linfocitos T citotóxicos que son eficientes matando virus. 

La unión del coronavirus al receptor denominado DPP4R presente en la célula epitelial, a través de la proteína S del virus, conduce a la aparición de ARN genómico en el citoplasma. Una respuesta inmunitaria al ARN viral se puede generar durante su replicación. El macrófago y otras células accesorias expresan el receptor tipo Toll, TLR-3, sensibilizado por el ARN viral. Esto activa la producción de interferón tipo 1 y citocinas proinflamatorias. La producción de interferón tipo 1 es importante para mejorar la liberación de proteínas antivirales que protegen a las células no infectadas. En ocasiones, proteínas del coronavirus pueden bloquear TLR-3, unirse al ARN viral durante la replicación y evadir la respuesta inmunitaria.

Las interacciones entre células y virus conducen a una fuerte producción de mediadores inmunitarios, como la secreción de grandes cantidades de citocinas (IL-1, IL-6, IL-8, IL-21, TNF-β y MCP-1) por las células infectadas en respuesta a la infección por coronavirus. Estas citocinas, a su vez, reclutan linfocitos y otros leucocitos para el sitio de la infección.

Allí los linfocitos T cooperadores y los linfocitos T citotóxicos desempeñan un papel antiviral significativo en los individuos infectados con una buena respuesta inmunitaria al suprimir la respuesta inflamatoria exacerbada. Los linfocitos T cooperadores promueven la producción de anticuerpos específicos contra el virus por los linfocitos B. Además, los linfocitos T citotóxicos pueden matar a las células infectadas. Los linfocitos T citotóxicos representan aproximadamente el 80% del total de células inflamatorias infiltradas en el intersticio pulmonar en pacientes infectados con SARS-CoV, eliminando el coronavirus en las células infectadas. 

La reaparición del SARS-CoV ha sido siempre un problema. Los linfocitos T específicos al virus en pacientes convalecientes con SARS han demostrado respuestas importantes a las proteínas estructurales de SARS-CoV. También se ha observado que los linfocitos T citotóxicos reconocen la proteína M y la proteína N del virus. Estas respuestas generan memoria inmunológica que permanece hasta 11 años después de la infección.  Además de este reconocimiento a M y N, los linfocitos T también detectan en forma duradera y persistente a la proteína S. Conocimiento importante para generar esquemas terapéuticos o vacunas.

La publicación reciente de un caso de COVID-19 con enfermedad por coronavirus leve a moderada -una mujer australiana presentaba un aumento de células productoras de anticuerpos, linfocitos T cooperadores y linfocitos T citotóxicos activados y concentraciones altas de anticuerpos IgM e IgG en sangre, dirigidos a reconocer el SARS-CoV-2- permitió la resolución completa de los síntomas en 7 días, lo que muestra la importancia de la respuesta inmunitaria efectora en la recuperación al COVID-19, y abre la posibilidad de esquemas de inmunoterapia para la recuperación rápida de los enfermos. 

Nota sobre el autor: Félix J. Tapia. Biólogo de Concordia University, Montreal, Canadá e inmunólogo de la Universidad de Londres, Reino Unido. Profesor Titular de la Universidad Central de Venezuela (UCV) y jefe del Laboratorio de Biología Molecular, Instituto de Biomedicina, UCV.  Ha publicado más de 100 artículos en revistas científicas y capítulos en libros. Algunas de sus distinciones son: Miembro Honorario de la Sociedad Venezolana de Dermatología (1993); Premio Fundación Empresas Polar “Lorenzo Mendoza Fleury” en 2005; Miembro de la Academia de Ciencias de América Latina (ACAL, 2018); Premio “Voz de la Ciencia 2019 del Instituto de Investigaciones Biomédicas e Incubadora Venezolana de la Ciencia. Además, ha sido miembro de comités editoriales de varias revistas científicas y activo en el ciberespacio con publicaciones en varios blogs.