Euphorbium compositum SN protege la función de barrera de la mucosa de las vías respiratorias durante la infección por rinovirus
Kathrin Weyer, Julia Dannenmaier, Umadevi Sajjan
¿Qué analizó este estudio?
► La barrera mucosa de las vías respiratorias y la infección por rinovirus: la barrera mucosa de las vías respiratorias es la primera línea de defensa contra patógenos como los rinovirus, que son una de las principales causas del resfriado común. La barrera mucosa tiene tres componentes clave innatos que trabajan juntos para proteger las vías respiratorias:
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La barrera física
El epitelio de las vías respiratorias forma una estrecha capa de células unidas por proteínas como la E-cadherina y la ZO-1. Estas uniones intercelulares impiden la entrada de patógenos y sustancias nocivas en los tejidos subyacentes.
► Durante la infección por rinovirus: El rinovirus interrumpe estas uniones, aumentando la permeabilidad y comprometiendo la barrera. Esto facilita la penetración de agentes patógenos e irritantes, lo que provoca inflamación e infecciones secundarias.
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La barrera inmunológica
Las células inmunitarias y los receptores inmunitarios innatos del epitelio de las vías respiratorias reconocen las infecciones y responden a ellas. Se liberan mediadores como la IL-6 y la IL-8 para combatir el virus, pero pueden causar inflamación cuando se producen en exceso.
► Durante la infección por rinovirus: El virus desencadena una sobreproducción de citocinas proinflamatorias (por ejemplo, IL-6, IL-8), lo que contribuye al daño tisular y a la inflamación de las vías respiratorias
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La barrera mucociliar
Las vías respiratorias están recubiertas de células epiteliales ciliadas y células caliciformes productoras de moco. El moco atrapa los agentes patógenos, mientras que el latido ciliar rítmico (frecuencia de latido ciliar, CBF) los elimina de las vías respiratorias.
► Durante la infección por rinovirus: El virus aumenta la producción de moco, lo que se asocia con una mayor expresión de los genes de la mucina (por ejemplo, MUC5AC), y reduce la CBF, lo que conduce a un deterioro de la depuración que puede empeorar los síntomas.
► Euphorbium compositum SN (ECSN6) es un medicamento multicomponente y multiobjetivo elaborado a partir de seis ingredientes naturales para el tratamiento de la rinitis de diversos orígenes, incluida la rinitis infecciosa y alérgica, la sinusitis aguda o crónica y la rinitis sicca
► El objetivo del estudio: determinar los efectos de ECSN6 en la red de barrera de la mucosa de las vías respiratorias durante la infección por rinovirus.
¿Cómo se realizó el estudio?
► Se realizaron experimentos in vitro con células epiteliales de las vías respiratorias humanas mantenidas como cultivos de interfaz aire-líquido (cultivos ALI) e infectadas con dos cepas de rinovirus (RV-A1 o RV16).
Uso de cultivos ALI:
Los cultivos celulares tradicionales suelen carecer de polarización celular y diferenciación mucociliar, lo que limita su capacidad para modelizar la función de las vías respiratorias. Para reproducir mejor las condiciones fisiológicas de las vías respiratorias, en este estudio se utilizaron cultivos de interfaz aire-líquido (ALI), en los que las células se cultivan en membranas porosas, expuestas al aire por un lado y bañadas en un medio de cultivo por debajo. Los cultivos ALI permiten la diferenciación en células ciliadas, caliciformes y basales, formando un epitelio polarizado de las vías respiratorias con cilios funcionales y producción de moco, algo fundamental para estudiar las infecciones respiratorias y los tratamientos. Estos cultivos celulares permiten una evaluación fisiológicamente relevante de los efectos de ECSN6 en los mecanismos de defensa de las vías respiratorias.
► En experimentos in vivo se examinaron los efectos de ECSN6 en el epitelio nasal de ratones infectados por rinovirus.
► Los cultivos celulares y los ratones fueron infectados con rinovirus o simulados (controles no infectados) y tratados dos veces al día con ECSN6 o placebo.
► A las 24 y 72 horas de la infección, se estudiaron los efectos de ECSN6 en los cambios patológicos del epitelio de las vías respiratorias inducidos por el rinovirus y se compararon con los controles tratados con placebo y no infectados (simulados).
¿Cuáles fueron los resultados del estudio y cómo pueden interpretarse?
ECSN6 reduce los cambios patológicos del epitelio de las vías respiratorias causados por la infección por rinovirus al mejorar los tres mecanismos de defensa innatos de la barrera mucosa de las vías respiratorias:
Preservación de la barrera física:
- ECSN6 impidió la disociación de las proteínas de la unión intercelular (E-cadherina y ZO-1) causada por el rinovirus y, por tanto, evitó la interrupción de la barrera epitelial.
- ECSN6 mantuvo la resistencia eléctrica transepitelial (TER), un indicador de la integridad y función de la barrera, y redujo la permeabilidad de la barrera inducida por virus en cultivos de células epiteliales de las vías respiratorias.
- Además, ECSN6 también mejoró la integridad y la función de la barrera en cultivos no infectados al mejorar la localización de proteínas en la unión intercelular y aumentar la TER, lo que demuestra su capacidad para reforzar el epitelio de las vías respiratorias incluso en condiciones no infectadas que imitan el estado sano.
Barrera inmunológica: reducción de la inflamación de las vías respiratorias y mejora de la defensa antivírica:
- La ECSN6 disminuyó la liberación de citocinas proinflamatorias inducida por el rinovirus (por ejemplo, IL-6 e IL-8), reduciendo las respuestas inflamatorias en cultivos de células epiteliales de las vías respiratorias infectadas por el rinovirus.
- En ratones infectados por rinovirus, los grupos tratados con ECSN6 mostraron menos inflamación en las fosas nasales.
- ECSN6 aumentó los niveles de mediadores antivirales (por ejemplo, IFN-β e IFN-λ) en cultivos de células epiteliales de las vías respiratorias infectadas por rinovirus, lo que indica un apoyo a las defensas inmunitarias del huésped. Sin embargo, no se pudo confirmar una mayor eliminación del virus.
Control de la barrera mucociliar:
- ECSN6 inhibió la sobreexpresión de ARNm MUC5AC y MUC5B inducida por rinovirus en cultivos de células epiteliales de las vías respiratorias, lo que podría limitar la producción excesiva de moco.
- ECSN6 protegió la función de los cilios evitando la reducción de la frecuencia de los latidos ciliares (CBF) inducida por el rinovirus en las células epiteliales de las vías respiratorias, un requisito previo para la correcta eliminación del moco.
- ECSN6 disminuye la secreción en las fosas nasales de ratones infectados por rinovirus.
¿Por qué son importantes los resultados de este estudio?
Los rinovirus son responsables de hasta el 80% de todas las infecciones de las vías respiratorias superiores durante la temporada del resfriado común. Debido al gran número de serotipos de rinovirus, no se dispone de vacunas ni de tratamientos eficaces contra los rinovirus.
Las infecciones por rinovirus debilitan la barrera mucosa de las vías respiratorias, lo que suele provocar síntomas como secreción nasal, dolor de garganta, congestión nasal y, en ocasiones, aumento de la temperatura corporal.
La ECSN6 refuerza los mecanismos naturales de defensa de la barrera mucosa de las vías respiratorias durante la infección por rinovirus, aunque no mejora la eliminación del virus. Estos resultados sugieren que el tratamiento con ECSN6 al primer signo de síntomas puede reducir la gravedad y la duración del resfriado común causado por infecciones por rinovirus. De hecho, al mejorar los tres mecanismos de defensa innatos, ECSN6 no sólo puede reducir los síntomas, sino que tiene el potencial de abordar la fisiopatología subyacente de las infecciones por rinovirus.
- ECSN6 reduce los cambios patológicos de la red de barrera de la mucosa de las vías respiratorias inducidos por dos cepas distintas de rinovirus, que representan dos de las tres clases conocidas de unión a receptores de rinovirus, lo que sugiere una amplia protección frente a diferentes serotipos virales.
- Cada vez hay más pruebas de que el aumento de la permeabilidad de la barrera de las vías respiratorias durante las infecciones respiratorias permite que las bacterias y los virus penetren en los tejidos más profundos y en el torrente sanguíneo, lo que facilita la invasión secundaria de alérgenos y patógenos. Las estrategias que restauran o mantienen la integridad de la barrera tienen un gran potencial en el desarrollo de nuevas terapias antimicrobianas, ya que pueden prevenir infecciones bacterianas secundarias y, por tanto, reducir el uso de antibióticos.
- La capacidad de ECSN6 para reforzar la integridad epitelial de las vías respiratorias incluso en cultivos no infectados sugiere que ECSN6 puede tener beneficios preventivos además de su función protectora durante las infecciones.
Para más información
- El artículo original está disponible gratuitamente en https://doi.org/10.1186/s12931-024-03030-7
- El estudio incluía varios análisis adicionales que no se recogen en este resumen.
- Todos los donantes dieron su consentimiento por escrito y la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Temple, la Universidad de Michigan Ann Arbor y el Comité Institucional de Cuidado de Animales y Usuarios de la Universidad de Temple (EE.UU.) dieron su aprobación ética al estudio.
- Este resumen ha sido elaborado por Kathrin Weyer (Responsable Médico Científico y Preclínico de Heel GmbH) con el apoyo de ChatGPT 4o. Algunos de los autores originales del artículo completo participaron en la preparación de este resumen. Este resumen no ha sido revisado por expertos.
