La infiltración de neutrófilos es una característica distintiva de la inflamación pulmonar durante las infecciones virales respiratorias, aunque el origen de estas células ha sido objeto de debate. Un estudio liderado por el equipo del profesor Xuetao Cao, de la Academia China de Ciencias Médicas, utilizando un modelo de hámster dorado infectado con SARS-CoV-2, ha revelado un eje dinámico de neutrófilos entre la vesícula biliar y el pulmón que opera durante la defensa antiviral. Los resultados de la investigación fueron publicados en línea en el Volumen 2 de la revista Immunity &. Inflammation el 11 de marzo de 2026.
El equipo integró el análisis de velocidad del ARN de una sola célula con la deconvolución transcriptómica espacial para rastrear la dinámica de los neutrófilos a lo largo del tiempo y en diferentes tejidos. Lo que surgió fue una clara imagen de la comunicación inter-orgánica: en el punto álgido de la respuesta antiviral, los neutrófilos originarios del bazo migran al pulmón, reponiendo las reservas locales en varias etapas de diferenciación y participando activamente en la defensa inmunitaria innata.
La investigación comenzó con un análisis detallado de la cinética de las células inmunitarias pulmonares. El perfilado de velocidad del ARN de una sola célula del tejido pulmonar al séptimo día post-infección reveló una trayectoria de diferenciación unidireccional dentro del compartimento de neutrófilos, desde un subconjunto proliferativo a través de etapas inmaduras y maduras hasta células completamente activadas. Es importante destacar que las fases proliferativa y de activación fueron temporal y transcripcionalmente distintas, lo que sugiere que la proliferación local por sí sola no podría explicar la magnitud de la acumulación de neutrófilos.
Entre los días cinco y siete post-infección, se observó un aumento marcado en el número de neutrófilos en el bazo, coincidiendo precisamente con el pico de infiltración pulmonar. Esta sincronía temporal llevó a un análisis transcriptómico comparativo de los subconjuntos de neutrófilos de ambos órganos. Los resultados fueron sorprendentes: los neutrófilos del bazo y del pulmón se dividieron en los mismos tres subconjuntos principales –proliferativo, no activado y activado– y, dentro de cada subconjunto, los perfiles de expresión génica fueron muy similares. Esta similitud transcripcional sugirió fuertemente que los neutrófilos que se acumulan en el bazo durante este período estaban destinados al pulmón.
Para probar directamente si las células del bazo colonizan el pulmón, el equipo empleó datos de transcriptómica espacial del tejido pulmonar, utilizando los conjuntos de datos de una sola célula como referencias para el análisis de deconvolución con el algoritmo Redeconve. Este enfoque permitió la localización precisa de subconjuntos de células de diferentes orígenes dentro de la arquitectura pulmonar. Entre todos los tipos de células inmunitarias examinadas, solo los neutrófilos mostraron una contribución sustancial del bazo. Alrededor de los días cinco a siete post-infección, la proporción de neutrófilos derivados del bazo en el pulmón rivalizó o incluso superó a la de las células derivadas localmente. En contraste, otras poblaciones inmunitarias permanecieron predominantemente derivadas del pulmón, con una mínima contribución del bazo.
La afluencia de neutrófilos del bazo siguió un patrón temporalmente orquestado. En el día cinco, los neutrófilos proliferativos de diferenciación temprana de origen esplénico se enriquecieron en el pulmón. Al día siete, los subconjuntos dominantes cambiaron a neutrófilos esplénicos inmaduros y maduros/ligeramente activados, lo que indica una cadena de suministro continua desde las células progenitoras hasta las células efectoras.
La migración direccional de las células inmunitarias depende de interacciones precisas entre quimiocinas y receptores. El equipo identificó la base molecular de este tráfico de bazo a pulmón. Entre los días cinco y siete post-infección, el tejido pulmonar exhibió una expresión máxima de múltiples quimiocinas atrayentes de neutrófilos, incluyendo Cxcl5, Cxcl12 y Ccl11. Estas quimiocinas fueron producidas por poblaciones de células residentes en el pulmón específicas –células epiteliales, macrófagos y fibroblastos–, cada una contribuyendo con señales distintas.
Simultáneamente, los neutrófilos del bazo en diferentes etapas de diferenciación mostraron una expresión diferencial de los receptores de quimiocinas. Los neutrófilos inmaduros expresaron preferentemente Cxcr4, el receptor de Cxcl12, mientras que los neutrófilos maduros aumentaron la regulación de Cxcr2, Ccr1 y Ccr3, que se unen a Cxcl5, Ccl11 y otras quimiocinas. Esta correspondencia de receptores en las células migrantes con ligandos producidos en el pulmón crea un código de quimiocinas que guía el reclutamiento preciso y específico de la etapa de los neutrófilos del bazo al órgano inflamado.
«Este estudio revisa fundamentalmente la comprensión de la dinámica de los neutrófilos durante las infecciones virales respiratorias«, señaló el profesor Cao. Al integrar la ómica espacial y de una sola célula, el equipo ha demostrado que el bazo funciona como un centro extra-medular para la movilización de neutrófilos, suministrando al pulmón un flujo continuo de células en varias etapas de diferenciación para satisfacer las demandas de la defensa antiviral. Los hallazgos desafían la visión tradicional de que los neutrófilos pulmonares derivan exclusivamente de fuentes locales o de la médula ósea, revelando en cambio una red inter-orgánica coordinada.
«La identificación del eje neutrófilo bazo-pulmón y los pares de quimiocinas-receptores que lo gobiernan abre nuevas vías para la intervención terapéutica«, destacaron los autores. Para las afecciones pulmonares inflamatorias impulsadas por respuestas de neutrófilos excesivas o desreguladas, incluida la neumonía viral grave, la focalización de este eje podría ofrecer un medio para modular el reclutamiento y la actividad de las células inmunitarias. El estudio proporciona un nuevo marco teórico para comprender la coordinación inmunitaria inter-orgánica y destaca posibles objetivos diagnósticos y terapéuticos para las enfermedades infecciosas pulmonares.
