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Nivel 2: los linfocitos T

Desde hace ya bastantes semanas se está hablando cada vez más de la inmunidad celular y su papel en las infecciones y la inmunidad contra el coronavirus. El pasado 15 de julio se publicó un artículo en la revista Nature que analiza la presencia de inmunidad celular en casos de COVID-19, la enfermedad causada por el SARS-CoV-2, comparando la presencia de estos linfocitos T contra el SARS-CoV-2 con la presente para el SARS-CoV-1 (hasta hace seis meses SARS a secas) y en personas que no han tenido contacto.

Antes de comenzar a analizar los resultados del artículo, vamos a hacer un repaso general de inmunología para todos los públicos.

La inmunidad celular y la inmunidad humoral

Generalmente, cuando hablamos de inmunidad, hablamos de los anticuerpos medidos, porque los anticuerpos se pueden medir fácilmente. Aunque generalmente se hace con pruebas de inmunoensayo como el ya famoso ELISA, es relativamente sencillo generar test rápidos efectivos, como los que tenemos en el mercado para el SARS-CoV-2. Pero esa inmunidad es la inmunidad humoral, la que está mediada por los anticuerpos que generan los linfocitos B. Es nuestra principal vía de defensa, pero no es la única, ni tampoco la más duradera.

Además de linfocitos B, tenemos linfocitos T, que son los que se encargan de la inmunidad celular. Las células CD4 y CD8, que quizá os resulten familiares, son tipos de linfocitos T. La respuesta celular es muy compleja. Resumiendo mucho el proceso, hay unos linfocitos que se encargan de atacar al patógeno (el virus en este caso) y destruirlo, otras que suprimen la respuesta cuando todo se ha limpiado y las que nos interesan en este momento: los linfocitos T de memoria. Éstos sirven de base de datos, y permiten ampliar la señal cuando hay una infección que se “recuerda”.

Cuando se ataca algo externo tenemos en general dos respuestas: la inflamación y la liberación de citoquinas, que van a ayudar a la destrucción. Aunque todo el mundo ha leído ya algo de la famosa tormenta de citoquinas, yo voy a nombrar a un tipo en particular que va a ser importante en el artículo: el interferón. Medir el interferón liberado nos va a permitir saber si hay una respuesta al contacto con un patógeno o con un fragmento de ese patógeno. Si ponemos un trocito del virus y se libera interferón, es que hay linfocitos T que se acuerdan de ese trocito del virus y por lo tanto, van a intentar eliminarlo.

Coronavirus al microscopio
Coronavirus al microscopio

El transfondo del artículo

Los momentos eureka no existen. Los artículos científicos suelen tener un razonamiento que ha llevado a los investigadores a hacer una serie de experimentos. En este caso, se sabía antes que a largo plazo, los linfocitos T son más importantes que los anticuerpos, y que además no tienen que ser tan exactos, porque suelen servir para virus “parecidos”.

Aunque ahora nos enfrentamos a un virus nuevo, el SARS-CoV-1 está muy estudiado. En su caso se sabe que los anticuerpos bajan a niveles que no se pueden detectar pasados un par de años, pero que los linfocitos T “se acuerdan” pasados más de 10 años. ¿Podrían esos linfocitos ser útiles para el SARS-CoV-2? Además hay fragmentos que son casi iguales a los de los coronavirus que causan resfriados comunes. ¿Esos servirían?

Presencia de linfocitos T en pacientes recuperados de COVID-19

Para saber si estos linfocitos están presentes, los investigadores analizaron muestras de sangre para ver si reaccionaban ante la presencia de fragmentos del coronavirus. Aunque sabemos que no siempre hay anticuerpos presentes, en este caso todas las muestras reaccionaban. Además, analizaron las células de la sangre para ver si liberaban interferón y, pese a que los resultados variaban dependiendo del fragmento del virus utilizado, prácticamente todas las muestras generaban interferón. Esa capacidad no correlaciona ni con la generación de anticuerpos ni con la gravedad de la enfermedad.

Presencia de linfocitos T en pacientes de SARS

Ya que los fragmentos identificados antes eran similares a los que en el pasado se habían identificado para el SARS-CoV-1, tenía sentido comprobar si los linfocitos presentes en la sangre de personas que habían pasado el SARS podían reaccionar a fragmentos del SARS-CoV-2. Efectivamente, pese a que el brote de SARS fue hace 17 años, los linfocitos T de la mayoría “recordaban” esos fragmentos, si se utilizaban regiones que son muy parecidas entre los dos virus. Por dar un número, en una región que el 94% es igual, 7 de 8 pacientes respondían.

Presencia de linfocitos T en pacientes no expuestos

En principio sería lógico pensar que si no se ha tenido contacto con ninguno de los dos SARS-CoV, no hay memoria posible. Sorprendentemente, la mitad de las muestras analizadas sí eran capaces de responder, aunque de forma diferente a diferentes fragmentos del virus. ¿De dónde viene esa memoria? Aunque no podemos saberlo seguro, es esperable que venga de contactos pasados con otros coronavirus humanos (resfriados) o incluso por contacto con coronavirus de otros animales que no llegan a afectarnos.

Curiosamente, aquellos pacientes que no habían tenido contacto reaccionaban mejor a fragmentos “tempranos” del coronavirus, los primeros que entran en la célula. Si tenemos en cuenta el ciclo del virus, tiene cierta lógica, porque se deshacen de ellos antes de poder desarrollar la infección, así que nunca llegan a estar expuestos a fragmentos de proteínas tardías, aunque esto es más una idea en el aire que algo demostrado.

Conclusiones generales

No debemos obsesionarnos con la idea de los anticuerpos y con su presencia o ausencia. Los anticuerpos desaparecen rápido, pero eso no quiere decir que seamos susceptibles a una reinfección. De la misma forma, la presencia de linfocitos T puede ser más que suficiente en algunos casos para luchar contra la infección, sin haber desarrollado anticuerpos. Todavía nos queda mucho por saber, tanto de la respuesta a este virus en concreto como de la inmunidad en general, pero vamos dando pasitos poco a poco.

Quizá estos resultados ayuden a explicar por qué en algunas poblaciones la sintomatología era más grave que en otras. Quizá ayude a entender por qué algunos grupos de edad muestran más síntomas que otros. Lo que queda claro es que no podemos tener una mente cerrada y hay que tener en cuenta otros animales y otros virus, porque no estamos solos en el mundo y quizá lo que nos ayude a protegernos mejor sea un virus que no tiene por qué salir del laboratorio en forma de vacuna. La naturaleza nos lleva años de ventaja, deberíamos observarla con más detalle.

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Vacaciones! Planes de comunicación veraniegos

Si este post se ha publicado sin que yo lo haya cancelado es que todo ha salido bien y en estos momentos me encuentro dentro de un avión que me lleva de Zürich a Madrid. Desde allí, si todo va según lo previsto, me lanzaré a una aventura (en coche) a Galicia. Porque con estos tiempos pandémicos que corren, hay que asegurarse cierta flexibilidad en los viajes.

Eso sí, a la vuelta la cuarentena en Suiza no me la va a quitar nadie, pero de eso ya hablaré a la vuelta. Ahora lo que quería era contar cuales son los planes para este mes, por si hay algún despistado por ahí. Voy a repasar por día de la semana, que es como me voy organizando yo las cosas:

Lunes

Los lunes normalmente publico una reseña de un libro, pero como ya conté aquí, las reseñas se paran hasta septiembre. En septiembre serán quincenales. Me llevo unos cuantos libros conmigo para leer, pero no sé cómo se irá dando la cosa. Por cierto, aunque no está muy actualizado (algún día me ocuparé de eso), si estáis interesados en las lecturas, podéis seguirme en Goodreads.

Martes

Los martes sale Bacteriófagos. El último capítulo prevacacional se publicó el pasado martes y el próximo saldrá en septiembre (si todo va bien). Mientras tanto, podéis escuchar capítulos antiguos desde vuestro podcatcher favorito o hacerlo desde nuestra web de Bacteriófagos en Emilcar FM.

Miércoles

Los miércoles sale la versión gratuita de La newsletter de Carmela, que se va de vacaciones hasta septiembre. También debería salir un nuevo capítulo de Cum Laude una vez al mes, pero nos hemos tomado unas vacaciones largas… volveremos en septiembre (o no).

Jueves

Los jueves sale un nuevo post con un comentario de un capítulo de Érase una vez la vida. He decidido mantenerlos durante estas vacaciones, así que espero no fallar ningún día. En cualquier caso, tanto los que salgan como los pasados, si no he metido la pata con nada, deberíais poder encontrarlos todos en la categoría Érase una vez.

Viernes

Los viernes descanso. Soy así, rara hasta para eso… aunque no es del todo cierto, porque es cuando solemos grabar Qarentena. Obviamente hoy no hemos grabado, pero tenemos todo bajo control.

Sábado

Los sábados vamos por partida doble. Por una parte sale cada dos semanas Qarentena, que saldrá mañana. Si no sabéis qué es Qarentena, se trata de un podcast en el que hemos estado haciendo seguimiento de la pandemia… y que creíamos que se acabaría allá por mayo (pobres ingenuos). Voy a tener que ir negociando el contrato para la segunda temporada… Por ahora, además del capítulo de mañana, intentaremos grabar a finales de mes, aunque puede que ya nos vayamos a septiembre. Esperemos que la situación no nos haga grabar antes.

Además, los sábados sale la newsletter de pago. Aunque los posts suelen venir muchas veces al blog antes o después, quiero interpretar que los que os habéis suscrito lo hacéis porque queréis apoyarme y, ya de paso, tenéis acceso a esos contenidos de forma exclusiva y/o antes que el resto del mundo.

Domingo

Los domingos suele salir algún post con contenido de newsletters antiguas (lo dice siempre al final del post) o algún post de algo que considere que vale la pena comentar y crea que es el mejor sitio para hacerlo, como hice el domingo pasado con lo de los Médicos por la verdad. Aunque cierto es que este tipo de posts aparecen en días aleatorios… Seguirá habiendo un post cada domingo, lo prometo.

Cualquier otro día

Lo que sí espero seguir haciendo es compartir enlaces en Twitter, y os aseguro que mi serie de #366delaCienciaES se mantendrá durante agosto. Además, podéis seguirme en Instagram, pero os recomiendo que me escribáis un mensaje para que os acepte, porque por cosas de la vida esa cuenta está cerrada al público general.

Así que, si todo sale según lo esperado, dentro de unos días compartiré paisajes gallegos y comida muy rica, quizá más que noticias científicas… pero como esto de divulgar se ve que se lleva en la sangre, algún plan hay por ahí para aprovechar el viaje, eso sí, con el permiso de la pandemia.

Érase una vez… las neuronas

En este capítulo 10 de Érase una vez la vida avanzamos con el sistema nervioso. Tras haber visto el cerebro en el anterior, ahora vamos a centrarnos en las neuronas.

Esta vez empezamos directamente con una de esas situaciones en las que vemos qué es lo que pasa fuera antes de ver cómo se traduce dentro del cuerpo. Volvemos a ver a los chicos corriendo (como en el capítulo anterior). Repetimos que los corredores llevan la información y que aquellos que transmiten lo que van a ser reflejos toman una vía más rápida.

Como hay muchas imágenes sobre la transmisión de señales, he de decir que me ha dado tiempo a reflexionar sobre qué es qué… ¿van por los axones? Si es así, hay demasiadas cosas sueltas por ahí. Lo que sale después… son neurotransmisores, o eso entiendo pero… ¿es eso una sinapsis? Me faltan detalles!!! Eso sí, el acto reflejo que se enseña en este caso es toser, y la chica (Flor?) tose en su mano. Tose en la mano! Como se nota que en los 80 no había coronavirus…

Mientras avanza la carrera la chiquilla se está quedando sin oxígeno, y dentro de su cuerpo se nota la fatiga, por eso hay que mandar señales para acelerar el corazón y la respiración. Las neuronas juegan un papel fundamental.

En paralelo, los malos no pueden enseñar una infección como es habitual, así que lo que hacen es hacer que el chico se caiga. Ahí hay que transmitir una señal muy rápida de dolor, y eso se hace con corredores (transmisores) que van en moto. Eso sí, como es demasiado y hay que calmar al chaval, salen otras cosas que sueltan un líquido rosa para que las motos se resbalen y no lleguen a destino. Os juro que he sido incapaz de entender qué se supone que representa.

Para acabar el capítulo, volvemos a la moralina general… esta vez diciendo que el sistema nervioso (y las neuronas por extensión) no descansa nunca y que de él depende la creatividad, la personalidad, los sueños… todo muy bonito, como se nota que esto es para niños inocentes!

Antes de que te distraigas con el video en Youtube que está a continuación, recuerda que además de escribir cosas aquí (cuyo mantenimiento cuesta), tengo mis podcasts, mi newsletter, leo muchos libros y por lo que se ve, comento series divulgativas. Si quieres ayudarme a financiar todas las cosas que pago para poder seguir adelante, puedes hacerlo invitándome a un café en el siguiente enlace. Haz click en el botón!

Visita a un laboratorio de diagnóstico de coronavirus

Por razones que no vienen al caso, la semana pasada tuve el placer de visitar un laboratorio de referencia para el diagnóstico de coronavirus. El laboratorio en cuestión se encuentra en Suiza, pero lo que voy a contar, sobretodo lo que ellos me contaron, aplica a todos.

Lo primero a aclarar es que el laboratorio no sólo se dedica al SARS-CoV-2. El laboratorio estaba ahí antes para diagnosticar otros patógenos, pero ahora tienen dedicada gran parte del laboratorio de forma exclusiva al coronavirus, lo que ha provocado retraso en el diagnóstico de otras enfermedades.

La entrada de muestras

Cuando se recogen las muestras en el hospital, el «palito» (torunda) que se utiliza para recoger la muestra nasofaríngea se mete inmediatamente en un tubo con un medio de transporte. Ese líquido mantiene la muestra en buenas condiciones hasta su análisis y evita el crecimiento de otros microorganismos. El tubo incluye los datos del paciente para poder hacer el seguimiento de la muestra. Cada muestra se mete en una bolsa para aislarla (por si el tubo estuviese contaminado o se abriese) y todas las bolsas en una caja que se lleva, en el caso de este laboratorio, dos veces al día del hospital al laboratorio.

La preparación de las muestras

Una vez que las muestras llegan al laboratorio, ahí hay que registrarlas. En cada una de ellas se quita la torunda (ya se ha soltado todo el material recogido al medio de transporte) y se añade un tampón de lisis. Ese nuevo líquido añadido va a destruir las proteínas presentes en la muestra y romper las células que se han recogido de nuestra mucosa, facilitando la liberación del material genético del virus.

El análisis más rápido

Mientras la capacidad del laboratorio de diagnóstico lo permita, se opta por la automatización. En este caso tienen dos robots que automatizan el proceso completo. Eso permite poner en ellos las muestras en bloques de 96, que son los huecos en las placas de análisis, todas ellas en sus tubos con su medio de transporte ya mezclado con el tampón de lisis. El robot tiene dos estaciones: la primera para la extracción del ARN y la segunda para la RT-PCR. Una vez que las muestras entran en el robot, el proceso completo requiere unas dos horas y media. Pasada la primera hora y media, pueden empezar con otras 96 muestras, ya que la zona del robot que hace la RT-PCR no es la misma que para la extracción.

Eso aclara que, por muy automatizado que esté el proceso, gran parte del tiempo requerido es para la extracción del material genético. Esa extracción permite eliminar todo lo que no sea ARN, desde las proteínas que ya hemos roto al añadir el tampón de lisis hasta el ADN que tenemos en la muestra (que viene de nuestras células). Para eso hay diferentes incubaciones y separaciones de los componentes. Una vez que sólo hay ARN, la RT-PCR consiste en un primer paso (RT) en el que se retrotranscribe el ARN a ADN, y una serie de ciclos de PCR que hacen copias de ese ADN. Las copias van marcadas de forma que se puede medir su cantidad y detectar su concentración directamente en la máquina.

El análisis un poco menos rápido

Cuando esos primeros robots se saturan, un laboratorio de diagnóstico tiene otras opciones. En estos momentos me consta que no están saturados, pero me han enseñado su plan B y C. El B llegaron a utilizarlo en el pico, en el que se hacían menos análisis que ahora pero también había menos laboratorios preparados para ello.

Ese plan B implica el mismo proceso que el análisis rápido pero con dos robots diferentes, ya que uno hace la extracción y otro la RT-PCR, y hay que trasladar manualmente las muestras de uno a otro. Esto es lo que se hace en muchos laboratorios de análisis a nivel mundial.

Termocicladores: máquinas para hacer PCR
Así son las máquinas que se usan para hacer PCR

El análisis lento

Si el método A y el B se saturan, queda una tercera opción. Y no, la PCR no es en ningún caso el problema. Si los otros se saturan lo que hay que hacer es la extracción de ARN de forma manual. Se utiliza un kit comercial con los reactivos necesarios, pero hay que añadir todo a mano y hacer las separaciones e incubaciones a mano, temporizador al lado. Esto es más problemático porque expone a los investigadores al virus durante más tiempo.

Los resultados

En cualquiera de los tres escenarios, los resultados se procesan en otra sala, accediendo a las gráficas de cada termociclador (máquina que hace la RT-PCR). Allí trasladan uno a uno los resultados de la máquina a la base de datos en la que se encuentra ya la información de cada paciente. Una vez recopilados, los trasladan a las autoridades cantonales (los cantones suizos tienen las competencias de sanidad). Las autoridades cantonales serán las encargadas de informar de los resultados a los pacientes: un correo electrónico con los resultados y una llamada de teléfono en caso de ser positivo.

Los cuellos de botella

Durante mi visita hice muchas preguntas, algunas muy técnicas. Una de las que puede resultar de interés general es el punto de saturación del sistema. Les pregunté cuales habían sido los cuellos de botella en el pico de la primera ola. Recordemos que se ha dicho mucho que si las PCR esto o lo otro… pero ya he dicho antes que el problema era la extracción. Efectivamente, según sus palabras, los dos puntos críticos que les impedían analizar más muestras se encontraban en los primeros pasos. En el laboratorio de diagnóstico, lo que a ellos les afectaba directamente era la escasez de kits para la extracción de ARN. Por otra parte, otro punto crítico se encontraba en los hospitales. La disponibilidad de torundas para la toma de muestras era limitada.

Resultados erróneos

También pregunté por sus resultados y la validación. Según las palabras del responsable de la unidad, el número de falsos positivos es muy bajo y normalmente se detecta rápidamente. Se deben principalmente a una contaminación durante la manipulación de las muestras.

Por el contrario, el número de falsos negativos es mayor, llegando en algunos lotes a pasar el 30%. En este caso se debe fundamentalmente a una toma de la muestra incorrecta, y se solucionaron rápidamente al repetir la prueba de ese paciente con una muestra nueva. Según el encargado, la necesidad de recogida de muchas muestras hace que a veces se vaya demasiado rápido y no se recoja suficiente muestra para el análisis. En ese caso se identifica muy rápido porque el control de ARN humano da negativo. Pero en otros casos se recoge muestra suficiente, pero no en el sitio correcto: si nos quedamos en la boca o en la parte externa de la nariz, quizá no haya virus suficientes para detectarlos, hay que ir más atrás.

Para solucionar estos problemas es imprescindible que el personal que recoge las muestras tenga la formación correcta, y también que haya personal suficiente, para liberar presión y tener tiempo suficiente entre muestra y muestra.

El nivel de bioseguridad

Toda la planta, absolutamente toda, incluyendo los pasillos y las oficinas, se encuentra en un nivel de bioseguridad 2. Esto implica que todo el personal ha recibido formación específica, se toman precauciones extra y el acceso está restringido (hace falta un permiso para acceder a él mientras se está trabajando). Además, los experimentos que implican al patógeno se hacen en campanas especiales. Obviamente, todo el mundo lleva mascarilla en todo momento, incluso en las oficinas estando solos.

Para un laboratorio de diagnóstico para el SARS-CoV-2 se recomienda un nivel de bioseguridad 3. Por eso, todo el trabajo que implica al virus antes de su inactivación, se hace en campanas de flujo laminar que extraen el aire filtrándolo al exterior, por personal formado en el trabajo con patógenos potencialmente mortales, con ropa especial y por supuesto, con equipos de protección personal.

Los otros diagnósticos

En este laboratorio también se hacen análisis serológicos tipo ELISA para la determinación de anticuerpos, y análisis poblacionales a pequeña escala… parecidos al ENE-COVID pero en un único pueblo, una residencia, etc.

El auge de otros laboratorios con capacidad diagnóstica les ha permitido poder expandir el tipo de estudios, haciendo más investigación y menos diagnóstico puro. Para que nos pongamos en contexto, este laboratorio está analizando unas 200 muestras diarias en estos momentos, que es aproximadamente un 5% de las que se realizan en todo el país.

Mis conclusiones

La visita ha sido muy interesante y me ha gustado mucho tener esa oportunidad. Todo el esfuerzo dedicado a poder acceder ha valido la pena, y además de lo que os he contado he aprendido mucho de aspectos mucho más técnicos que, como bioquímica especializada en interacciones entre bacterias y fagos, me interesaban especialmente. Quizá pueda volver en algún momento, y espero poder volver, porque eso indicaría que no se han saturado y todavía tienen tiempo para dedicarle a una mente curiosa como la mía.

En mis visitas a laboratorios no me podéis apoyar, pero me podéis ayudar a mantener este sitio activo. Si queréis hacerlo, podéis invitarme a un café:

Nuevos planes de revisiones de libros

Si todo va bien, a finales de esta semana yo me iré de vacaciones. Tras un esfuerzo extra durante la última semana para programar todo lo posible para el mes de agosto, me he dado cuenta que es imposible escribir revisiones de libros, y menos una para cada semana del mes, aunque tenga cosas pendientes todavía.

Por eso he decidido relajar un poco esta sección del blog. Los comentarios de libros pasados los encontráis con la categoría libros, que aparece siempre al final de cada reseña de un libro. A finales de año recopilaré todos los libros comentados en un post de libros de este extraño 2020.

Pero para el tiempo que queda, lo mejor es relajar el ritmo, porque no me dan las horas del día para todo. Por eso, lo primero, es que durante el mes de agosto no habrá comentarios de libros. Eso sí, mis favoritos de lo que va de año los podéis encontrar en el capítulo de Bacteriófagos correspondiente a esta primera semana de agosto (saldrá mañana martes).

Planes para el otoño

A partir de septiembre poco a poco empezarán cambios en este blog, que iré anunciando poco a poco, ya que para algunos me podría ser muy útil la ayuda de mis queridos y fieles lectores. Pero respecto a esta categoría, el planteamiento será el intentar mantener las revisiones de libros cada dos semanas hasta fin de año, y después… después 2021 dirá.

Mientras tanto, podéis encontrar todos los libros que he comentado en el último año aquí. Si queréis recomendarme algún libro, hacedlo sin dudar en mi Twitter @karmegd. Y por supuesto, si tenéis contacto con alguna editorial que publique libros de temática científica y busque lectores… no dudéis en pasarles mi contacto, porque estaré encantada de leer y comentar sus libros.

Ahora tendré que empezar con el paso 1 del plan del último trimestre… ¿cuál será el primer libro que comente en septiembre?