En un estudio reciente publicado en el servidor de preimpresión bioRxiv*, los investigadores evaluaron la exposición al coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo 2 (SARS-CoV-2) entre las ratas que habitan en la ciudad de Nueva York (NYC) durante el otoño de 2021.
Antecedentes
Los estudios han informado de que las VOC (variantes preocupantes) del SARS-CoV-2, como la VOC Alfa, la VOC Beta y la VOC Gamma, comprenden mutaciones que aumentan la infectividad en su proteína RBD (dominio de unión al receptor). La expansión del tropismo del SARS-CoV-2 ha planteado probables riesgos de transmisión inversa del SARS-CoV-2 a los roedores. Los estudios han indicado una probable exposición al SARS-CoV-2 en animales; sin embargo, no se ha detectado ácido ribonucleico (ARN) del SARS-CoV-2 en roedores. Aún se desconoce si las ratas pueden ser infectadas por los relativamente recientes COV Delta y COV Omicron.
Sobre el estudio
En el presente estudio, los investigadores evaluaron la capacidad de los COV Omicron y Delta para infectar a las ratas de la especie Rattus norvegicus e investigaron la exposición al SARS-CoV-2 entre las ratas noruegas.
Para determinar la exposición de las ratas al SARS-CoV-2, enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), se realizó una vigilancia en ratas Rattus norvegicus de Noruega entre el 13 de septiembre y el 16 de noviembre de 2021, durante el periodo de predominio de los COV Delts. Se realizaron ensayos de inmunoabsorción ligados a enzimas (ELISA) para medir los títulos de inmunoglobulina M (IgM) o IgG. Los ensayos de microneutralización analizaron los sueros de ratas seropositivas en busca de respuestas contra la cepa B.1 del SARS-CoV-2, el VOC Alfa y el VOC Delta. Para los experimentos de control, se analizaron sueros de ratas SD (Sprague Dawley) no infectadas y de ratas infectadas por el virus de la sialodacrioadenitis, el coronavirus (CoV) de rata de Parker u otros CoV de rata.
Se realizó un análisis cuantitativo de transcripción inversa-reacción en cadena de la polimerasa (qRT-PCR). Las muestras positivas a la qRT-PCR se sometieron a un análisis de secuenciación del genoma del SARS-CoV-2, tras lo cual se realizaron análisis filogenéticos y de caracterización molecular. Además, las muestras de rata se sometieron a un análisis de secuenciación de enriquecimiento de hibridación diana panviral. Además, para investigar si los VOC Delta y Omicron del SARS-CoV-2 podían infectar a las ratas, se desafió a ratas SD de tipo salvaje por vía intranasal con VOC Alfa, Delta u Omicron, y se obtuvieron sus muestras a los dos y cuatro días después de la infección (dpi).
Para evaluar las respuestas inmunológicas adaptativas e innatas inducidas por el SARS-CoV-2 en los roedores, se determinó la expresión pulmonar de quimiocinas/citocinas a los dos y cuatro dpi, y se evaluaron los títulos de anticuerpos a los 21 dpi. Para detectar probables mutaciones adaptadas al huésped, los tejidos pulmonares de los roedores fueron desafiados con COVs Alfa, Delta u Omicron y secuenciados. Para evaluar la eficacia de la replicación del SARS-CoV-2 entre las ratas SD, se modelaron computacionalmente las interacciones entre la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) de rata y el S RBD de los VOC Alfa, Delta y Omicron.
Resultados
Se tomaron muestras de un total de 79 ratas capturadas en tres lugares de muestreo de NYC, de las cuales 13 (17%) ratas demostraron títulos positivos de IgM o IgG. Los COV alfa, delta y omicrón provocaron sólidas infecciones por SARS-CoV-2 en ratas SD de tipo salvaje, con altos títulos de replicación en las vías respiratorias inferiores y superiores e inducción de respuestas inmunológicas adaptativas e innatas. Se identificaron nueve muestras de ratas positivas a la IgG (11%) y cuatro muestras de ratas positivas a la IgM (5%) frente a Wuhan-Hu-1 S y S RBD.
Todas las muestras sometidas a ensayos de microneutralización carecían de anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2. Las muestras de pulmón de solo cuatro ratas fueron positivas para el SARS-CoV-2 mediante el análisis qRT-PCR. Cabe destacar que dos de las cuatro ratas mostraron seropositividad y niveles detectables de ARN de SARS-CoV-2. Sin embargo, los virus no pudieron recuperarse de las células 293FT/humanas ACE2-positivas (hACE2+) de la serina proteasa transmembrana (TMPRSS), Vero E6, línea celular epitelial traqueal de rata o células epiteliales de pulmón de rata. Se detectó un genoma parcial del SARS-CoV-2 en todas las muestras de rata, con una cobertura del genoma del SARS-CoV-2 que oscilaba entre el 2% y el 21%.
El SARS-CoV-2 presente en las muestras de rata estaba vinculado al linaje genético B. Se detectó la presencia del SARS-CoV-2 en tres muestras de rata positivas a la qRT-PCR y en una muestra no concluyente y se identificó el CoV de la rata en una muestra no concluyente. Las lecturas de CoV de rata o SARS-CoV-2 detectadas se alinearon con varios genes en los genomas correspondientes. A los dos y cuatro dpi, se observaron niveles elevados de ARN del SARS-CoV-2 en los pulmones y cornetes de las ratas con títulos infecciosos del SARS-CoV-2 identificados en los pulmones y/o cornetes sin pérdida de peso ni ningún otro signo clínico entre los roedores infectados.
Los pulmones de las ratas infectadas con Delta demostraron los mayores niveles de ARN y títulos de SARS-CoV-2 infecciosos a los dos dpi. Los antígenos del SARS-CoV-2 también se expresaron en los tejidos pulmonares de cualquiera de las ratas infectadas con COV a los dos o cuatro dpi, con la mayor expresión de antígenos entre las ratas infectadas con Delta. Todas las infecciones por COV indujeron la expresión de interferón (IFN)-β, -γ, factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-α), interleucina (IL)-1α, -1β, -6, -10, ligando de quimioquinas 2 (CCL-2) y proteína inducible 10 (IP-10). La expresión de citoquinas inducida por Delta fue mayor que la de Omicron VOC y Alpha VOC.
A los 21 dpi, se observaron títulos de anticuerpos neutralizantes y títulos de IgG contra los tres COV; sin embargo, los títulos de IgM fueron indetectables entre las ratas infectadas. Los títulos de IgG de RBD contra el COV Delta fueron significativamente mayores que los del COV Omicron, y los títulos neutralizantes Delta fueron significativamente mayores que los títulos neutralizantes Alfa u Omicron. Las muestras de pulmón secuenciadas de ratas infectadas por Alfa, Delta u Omicron no mostraron mutaciones adaptadas en sus RBD. Sin embargo, se observó N74K en la proteína S de las ratas infectadas por Alpha, y D950N y P681R en la S de las ratas infectadas por Delta.
También se detectaron mutaciones en las proteínas no estructurales (NSP)-6,13, y en la proteína de la nucleocápside (N) de las ratas infectadas por Alpha y Delta. El análisis de modelos estructurales demostró que el COV Alfa, el COV Delta y el COV Omicron tenían una mayor unión a la ECA2 de rata que el prototipo.
En general, los resultados del estudio mostraron que el COV Alfa, el COV Delta y el COV Omicron podían infectar a las ratas SD e inducir respuestas inmunológicas, y que las ratas infectadas con el COV Delta se replicaban con mayor eficacia que las ratas desafiadas con el COV Alfa y el COV Omicron.
ENLACE ORIGINAL: https://www.news-medical.net/news/20221123/New-York-sewer-rats-are-easily-infected-by-SARS-CoV-2-according-to-new-study.aspx
