Desde su aparición a finales de 2019, el SARS-CoV-2 ha provocado un desafío global de salud pública, y la continua evolución viral sigue planteando retos para las vacunas y estrategias terapéuticas existentes1,2,3. Por lo tanto, es fundamental seguir investigando la lesión pulmonar asociada a la COVID-19 para elucidar los mecanismos de la enfermedad y avanzar en las estrategias terapéuticas.
La infección por SARS-CoV-2 puede causar lesión pulmonar grave y puede incluso progresar hasta el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) y el síndrome de disfunción de múltiples órganos4,5. Un número creciente de evidencias sugiere que la patogénesis de la lesión pulmonar asociada a la COVID-19 es altamente compleja, caracterizándose principalmente por la desregulación de las respuestas inmunitarias e inflamatorias6,7,8,9. Por un lado, la infección por SARS-CoV-2 puede inducir una respuesta inflamatoria excesiva, provocando la liberación masiva de citocinas proinflamatorias como la interleucina-6 (IL-6), la interleucina-1β (IL-1β) y el factor de necrosis tumoral-α (TNF-α), desencadenando así una llamada «tormenta de citocinas»10,11, que se considera un factor principal en la lesión pulmonar y la progresión de la enfermedad. Por otro lado, en las primeras etapas de la infección, el SARS-CoV-2 puede suprimir la respuesta del huésped al IFN-I mediante múltiples mecanismos, lo que resulta en una inmunidad antiviral mediada por IFN-I deteriorada12,13,14. Por consiguiente, una respuesta retardada de interferón acompañada de niveles elevados de citocinas proinflamatorias se considera una característica distintiva de la COVID-196,15.
Los modelos animales disponibles actualmente para la COVID-19 dependen en gran medida de ratones transgénicos para hACE2, cepas virales adaptadas a ratones u otras especies como hurones y primates no humanos16,17. Sin embargo, los modelos convencionales de infección por SARS-CoV-2 en ratones a menudo no logran reproducir completamente las características hiperinflamatorias de la COVID-1918,19,20. El LPS, un agonista del TLR4, induce respuestas inflamatorias intensas y se utiliza ampliamente en modelos de lesión pulmonar aguda21. Por lo tanto, el modelo inducido por SARS-CoV-2 y LPS descrito en este estudio está diseñado para investigaciones centradas en la lesión pulmonar asociada a la COVID-19, particularmente en los mecanismos subyacentes a la activación inflamatoria excesiva y a las respuestas inmunitarias antivirales alteradas. En comparación con los modelos que solo utilizan SARS-CoV-2, este enfoque resalta las características inmuno-inflamatorias manteniendo el contexto de la infección viral. Este modelo tiene un potencial considerable para investigar los mecanismos inmuno-inflamatorios, más que para modelar la transmisión viral o el curso natural completo de la infección por SARS-CoV-2.
Este protocolo describe el establecimiento procedimental de un modelo murino de lesión pulmonar asociada a COVID-19 inducida por SARS-CoV-2 y LPS. Dadas las limitaciones de los modelos existentes para reproducir la desregulación inmuno-inflamatoria asociada a la COVID-19, este enfoque proporciona una plataforma práctica para estudiar los mecanismos de la enfermedad y evaluar posibles estrategias terapéuticas. El modelo se evaluó sistemáticamente mediante histopatología pulmonar, carga viral, citocinas inflamatorias y respuestas de IFN-I.