En una misma porción de piel, el virus del herpes simple tipo 1 puede multiplicarse con rapidez en ciertas células y demorarse en alcanzar otras. Esa diferencia, que hasta ahora era difícil de observar en un tejido completo, quedó expuesta en un estudio que logró cartografiar cómo se propaga el herpes en la piel humana en tres dimensiones. El hallazgo ayuda a explicar por qué la infección no afecta por igual a todas las zonas cutáneas.
Investigadores del Centro Max Delbrück de Alemania y del Centro Médico Universitario de Hamburgo-Eppendorf analizaron organoides de piel humana con folículos pilosos para seguir el recorrido del HSV-1 entre células vecinas. El trabajo, publicado en la revista Science Advances, mostró que los fibroblastos de la dermis se infectan antes y con mayor carga viral que otras estructuras, como los folículos y las células nerviosas sensoriales.
La piel no es una superficie uniforme. Su capa más externa, la epidermis, está formada principalmente por queratinocitos, mientras que debajo se ubica la dermis, un tejido de sostén que contiene, entre otras células, fibroblastos. A través de estas capas atraviesan los folículos pilosos y fibras nerviosas.
El equipo observó que los fibroblastos de la dermis concentraban una gran cantidad de material viral poco después de la infección. En cambio, los queratinocitos basales —ubicados en la parte inferior de la epidermis— y varios tipos de células de los folículos pilosos contenían menos virus, incluso si había células infectadas muy cerca.
La diferencia no implica que unas partes de la piel sean completamente inmunes al patógeno. Lo que indica es que cada tipo celular ofrece condiciones distintas para su entrada y multiplicación. El HSV-1 llegó más tarde a los folículos pilosos y a las neuronas sensoriales, un retraso que, según los autores, apunta a que esas células podrían tener mecanismos propios de resistencia.
“El virus no infectaba a todos los elementos del tejido de la misma manera”, señaló el estudio. Esa desigualdad en el avance de la infección es el centro del hallazgo, porque permite mirar el herpes como un proceso que cambia según el tipo de célula que encuentra en su camino.
Los organoides permitieron seguir el herpes en una piel similar a la humana
Para observar ese recorrido, los científicos no utilizaron solamente cultivos convencionales de células en una placa. Trabajaron con organoides cutáneos, estructuras creadas en laboratorio que reproducen algunas características y la organización de un tejido humano.
Un organoide no es piel humana completa, pero sí un modelo tridimensional que reúne varios tipos de células y permite estudiar cómo interactúan entre sí. En este caso, incluía células de la epidermis y la dermis, folículos pilosos y células parecidas a neuronas.
“Fue notable observar cómo se propagaba el virus a través del tejido organoide, de un tipo celular a otro, y también cómo respondía cada tipo celular al mismo”, afirmó Manja Czech-Sioli, investigadora del Centro Médico Universitario de Hamburgo-Eppendorf y autora principal del trabajo.
Este formato ofrece una ventaja frente a los cultivos planos: permite observar el virus dentro de una arquitectura tisular más parecida a la real. Aun así, los autores advierten que el modelo tiene límites. Los organoides empleados no incluyen vasos sanguíneos ni células inmunitarias y, por el tiempo que requieren para madurar, se parecen más a tejidos en desarrollo que a la piel adulta.
La respuesta antiviral también cambia según la célula afectada
La investigación no se limitó a medir dónde había más virus. Los científicos combinaron imágenes del tejido con transcriptómica espacial, una técnica que muestra qué genes se activan en células individuales sin perder la información sobre su ubicación.
En términos simples, el método permite saber qué instrucciones biológicas están encendidas en cada punto del tejido mientras el virus avanza. Los investigadores se concentraron en el frente de infección, la zona donde el HSV-1 acababa de alcanzar nuevas células.
Allí, los fibroblastos activaron el gen IER3, que ya había sido asociado con la respuesta al herpes. Por su parte, los queratinocitos basales aumentaron la actividad de IRF3, un regulador de las defensas antivirales. El equipo también detectó una activación coordinada, según la ubicación de las células, de moléculas de la familia del factor de necrosis tumoral o TNF.
“Los TNF activan el sistema inmunitario y podrían ser un factor importante para determinar hasta qué punto nuestro organismo puede controlar la infección”, explicó Emanuel Wyler, investigador del Centro Max Delbrück y coautor principal, según la información difundida por la institución.
El hallazgo puede ayudar a entender cómo el herpes alcanza los nervios
El herpes simple tipo 1 suele asociarse con ampollas o lesiones en los labios y el rostro que desaparecen en alrededor de 2 semanas. Sin embargo, el virus puede infectar las neuronas sensoriales de la cara y mantenerse allí en estado latente, es decir, sin causar síntomas durante períodos prolongados.
En casos poco frecuentes, puede llegar al sistema nervioso central y causar encefalitis, una inflamación cerebral que puede poner en riesgo la vida. También se estudia una posible relación entre la presencia persistente del HSV-1 y procesos vinculados con el alzhéimer, aunque ese vínculo continúa bajo investigación.
Los próximos modelos buscarán incorporar células inmunitarias y vasos sanguíneos. Con esas mejoras, los investigadores esperan determinar por qué algunas células frenan la multiplicación del virus mientras otras favorecen su replicación, y cómo el organismo logra contener al HSV-1 antes de que alcance el sistema nervioso.
