julio, 20

Impacto del cannabidiol en las respuestas inmunitarias innatas celulares a los genes del SARS-CoV-2

La pandemia actual de la enfermedad por coronavirus (2019), causada por el rápido brote del síndrome respiratorio agudo severo coronavirus-2 (SARS-CoV-2), se ha cobrado más de 6,2 millones de vidas en todo el mundo. La vacunación contra el COVID-19 ha reducido la tasa de mortalidad y hospitalizaciones por infección por SARS-CoV-2, sin embargo, debido a la aparición de nuevas variantes del virus, su efectividad ha disminuido. Por lo tanto, se necesitan terapias y profilácticos más efectivos para combatir el COVID-19.

Estudio: Efecto del cannabidiol en la apoptosis y el interferón celular y las respuestas génicas estimuladas por el interferón al SARS-CoV-2 genes ORF8, ORF10 y proteína M. Crédito de la imagen: 271 EAK MOTO / Shutterstock

Antecedentes

Los científicos han observado una homología prominente en las secuencias genómicas del SARS-CoV-2 y el SARS-CoV-1. La similitud de los genomas ha ayudado a los investigadores a identificar proteínas y comprender su función en la manifestación de enfermedades. Sin embargo, el gen SARS-CoV-2 codifica una nueva proteína, el marco de lectura abierto 10 (ORF10), cuya función sigue siendo en gran parte desconocida. Los científicos caracterizaron esta proteína y descubrieron que ORF10 está asociado con la supresión de la inmunidad innata. Estudios previos revelaron que ORF contenía epítopos de linfocitos T citotóxicos.

Además de ORF10, otro gen del SARS-CoV-2 que no se comprende bien es ORF8. Varios estudios han sugerido que ORF8 está asociado con la evasión de las respuestas inmunitarias del huésped, el inicio del estrés del retículo endoplásmico y el desarrollo de la tormenta de citoquinas -11 a través de la activación de la vía de la interleucina (IL)-17.

Los IFN tipo I (IFNα e IFNβ) son las citoquinas producidas en la etapa temprana de la infección y participan en el reclutamiento de inmunocitos que pueden inhibir la replicación viral. El IFN tipo II (IFNγ) activa los neutrófilos y los macrófagos, que pueden suprimir la replicación del virus. Los genes estimulados por IFN tipo III (IFNλ) (ISG) funcionan como un efector aguas abajo para inducir la apoptosis. Estos genes pertenecen a la familia 2′-5′-oligoadenilato sintetasa (OAS). Sin embargo, la activación de esta vía es débil en el SARS-CoV-2, a diferencia del SARS-CoV-1 y el síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV). Un estudio anterior indicó que la activación de la vía OAS-RNasa L podría ser una estrategia farmacológica eficaz para suprimir la infección por COVID-19.

Un nuevo estudio

Un nuevo estudio publicado en la revista Life Sciences se ha centrado en examinar los efectos de los genes ORF8 y ORF10 y el SARS- CoV-2 Proteína de membrana (M) en apoptosis. Además, los científicos investigaron más a fondo el papel de los genes antes mencionados y la proteína M del SARS-CoV-2 en la expresión de IFN y la activación de efectores aguas abajo. Estudios previos han demostrado que los genes ORF8 y ORF10 pueden suprimir las respuestas de IFN tipo I y III.

En este estudio, los autores han evaluado la expresión de estos genes solos y en combinación con cannabidiol (CBD). El CBD es un importante fitoconstituyente no psicotrópico aislado de  Cannabis sativa y se ha propuesto como candidato terapéutico contra la infección por SARS-CoV-2. Estudios anteriores han revelado que el CBD posee propiedades antiinflamatorias y puede proteger a las células del estrés metabólico asociado con una infección viral.

En este estudio, los científicos transfectaron células HEK293 con plásmidos que expresan la vector de control, ORF8, ORF10 o proteína M, y los marcadores de apoptosis se determinaron después de 24 horas. Además, los investigadores evaluaron IFN y la expresión génica estimulada por IFN después de 14 horas, con o sin CBD. Los autores también estudiaron células transfectadas con ácido poliinosínico:policitidílico (Poly (I: C)) como modelo general de infección viral por ARN.

Hallazgos clave

En el presente estudio, los científicos observaron una disminución dependiente de la dosis en el número de células por pocillo cuando las células transfectadas con plásmidos que expresaban ORF8, ORF10 o proteína M se trataron con CDB. Sin embargo, no se observaron hallazgos similares en ausencia de tratamiento con CBD.

Los autores informaron que la expresión de los genes ORF8, ORF10 y la proteína M del SARS-CoV-2 por sí sola no podía inducir la apoptosis. Este hallazgo está en línea con un estudio anterior que informó que la inducción de apoptosis estaba ausente en muestras nasofaríngeas de pacientes con COVID-19. El estudio actual mostró que faltaba apoptosis en el grupo de control (sin CBD), en contraste, CBD aumentó la inducción de apoptosis tanto temprana como tardía en el grupo tratado (con CBD). Este hallazgo indica que el CBD puede suprimir la infección viral al promover la eliminación de las células infectadas.

En este estudio, los investigadores plantearon la hipótesis de que la inducción mejorada de IFN e ISG podría ser la razón de la apoptosis aumentada en el grupo tratado. Este estudio informó que el CBD regula la expresión génica de la familia OAS (OAS1, OAS2, OAS3 y OASL), que se ha considerado un poderoso mediador de la apoptosis relacionada con el virus. Los autores informaron que el CBD aumenta la respuesta antiviral celular a Poly (I: C).

Conclusión

El estudio actual demostró que el CBD mejora la respuesta inmunitaria innata antiviral basada en tres genes del SARS-CoV-2, es decir, ORF 8, ORF 10 y proteína M. Este estudio también indicó que el CBD podría estimular profilácticamente la respuesta antiviral innata de las células para prepararlas para una mejor respuesta antiviral. Los autores afirmaron que las células HEK293 por sí solas no podían responder completamente a los genes del SARS-CoV-2; sin embargo, cuando se preparó con CBD, se observó una respuesta inmune superior. Este hallazgo implica que el CBD puede preparar los componentes del sistema inmunitario innato y mejorar la preparación de las células para combatir la infección viral de tipo ARN sin activar la apoptosis. Por lo tanto, en el futuro, este compuesto podría considerarse un potencial agente terapéutico contra la infección por SARS-CoV-2.