Nuevo descubrimiento sobre las defensas antivirales de los murciélagos

Los murciélagos son considerados huéspedes naturales de virus altamente patógenos como el MERS y los coronavirus relacionados con el SARS, así como los virus de Marburgo o Nipah.

A diferencia de lo que ocurre en el ser humano, donde estas enfermedades a menudo son mortales, los murciélagos no suelen mostrar signos evidentes de enfermedad tras la infección por estos virus.

Un equipo internacional de investigación dirigido por el Dr. Max Kellner y el Prof. Josef Penninger -director científico del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (HZI)- ha creado recientemente una innovadora plataforma para la investigación de organoides con la que han podido estudiar con más detalle los mecanismos celulares de defensa antivírica en las membranas mucosas de los murciélagos.

Los resultados se han publicado ahora en la revista Nature Immunology y podrían ser revolucionarios para el desarrollo de nuevas terapias antivirales.

Para dilucidar los mecanismos de defensa inmunitaria innata contra los virus en los murciélagos, el equipo científico fabricó organoides del tracto respiratorio y del intestino a partir de tejido de murciélago egipcio de la fruta (Rousettus aegyptiacus), el huésped habitual del virus de Marburgo, altamente patógeno, y de otros virus zoonóticos.

" A causa de su particular modo de vida y su baja tasa de reproducción, los murciélagos resultan difíciles de estudiar. Por eso fabricamos organoides a partir de tejido mucoso, ya que pueden reproducirse fácilmente en un medio de cultivo y simular el primer contacto con los virus: las mucosas son el punto de entrada de muchos virus en el organismo«, explica Max Kellner, que dirige el grupo de investigación junior »Laboratorio de Coevolución Virus-Hospedador" en el HZI desde abril de 2025.

El murciélago egipcio de la fruta se considera el hospedador natural del virus de Marburgo, altamente patógeno, que puede causar fiebre hemorrágica severa en el ser humano y que es mortal entre el 30 y el 90 por ciento de los casos. En la actualidad no existe ningún tratamiento ni vacuna autorizados contra este virus.

En estrecha colaboración con el equipo del profesor Ali Mirazimi, del Instituto Karolinska de Estocolmo, los investigadores lograron infectar con el virus de Marburgo tanto organoides de murciélago egipcio como organoides de células respiratorias humanas en un laboratorio de máxima seguridad de nivel de protección 4 (S4).

Se comprobó que los organoides de murciélago egipcio mostraban una actividad inmunitaria antivírica basal significativamente mayor que la de los modelos humanos, incluso antes de la infección.

«Nuestros experimentos con organoides demostraron que las células epiteliales de los murciélagos egipcios de la fruta tienen una defensa antiviral basal significativamente más potente y una mayor capacidad para inducir respuestas antivirales en comparación con las del ser humano, sobre todo a través del sistema de interferones», explica Max Kellner.
"Los interferones son un componente central de la defensa inmunitaria innata y combaten las infecciones víricas activando cientos de genes antivirales en las células. 

Presumiblemente, esto permite a los murciélagos controlar la replicación del virus en una fase temprana dentro de la mucosa, mientras que las células humanas reconocen el virus de Marburgo con menor eficacia al inicio de la infección, lo que posibilita que se propague sin obstáculos por el organismo."

Los interferones de tipo III, en particular, parecen desempeñar un papel crucial en las células mucosas de los murciélagos: Tras la infección con diversos virus zoonóticos, los organoides de estos murciélagos respondieron con una producción notablemente elevada de estos interferones.

Mediante experimentos adicionales de estimulación y modificaciones genéticas, como la desactivación selectiva del sistema de interferones mediante CRISPR/Cas9, se confirmó la fuerte actividad antivírica de los interferones.

Además, los investigadores descubrieron un mecanismo autoamplificador de regulación génica de los interferones de tipo III que permite un efecto protector a largo plazo contra los virus.
«Los resultados de este estudio sugieren que los murciélagos son capaces de inhibir la replicación descontrolada de virus mediante una combinación de distintos procesos inmunitarios innatos, lo que probablemente impide la aparición de enfermedades víricas», afirma Josef Penninger.

«Para el desarrollo de terapias antivirales y la lucha contra futuras pandemias, es esencial comprender los mecanismos de resistencia de estos animales a virus altamente patógenos y la adaptación evolutiva de su sistema inmunitario.»

Además de los nuevos datos sobre los mecanismos antivirales de la mucosa de los murciélagos, los organoides desarrollados proporcionan una plataforma innovadora para estudiar la compleja biología de los murciélagos a nivel genético y molecular. El equipo de investigación planea seguir desarrollando los modelos con organoides en toda su complejidad y ponerlos a disposición de la comunidad científica.

«Para nosotros es particularmente importante que nuestros hallazgos y la plataforma recién desarrollada sean accesibles a todos los investigadores, en aras de la divulgación», afirma Penninger.
«Sólo juntos podremos comprender los complejos mecanismos que la evolución ha generado por ejemplo en los murciélagos y desarrollar así nuevos abordajes para la protección y el tratamiento de las enfermedades víricas».

Las muestras de tejido para la producción de los organoides procedían de la colonia reproductora de murciélago egipcio de la fruta del Instituto Friedrich Loeffler (FLI) de Greifswald (Alemania).

La mayor parte del trabajo de investigación se llevó a cabo en cooperación con el HZI de la Facultad de Medicina de Viena y en el Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias (IMBA) en el BioCentro de Viena.

Publicación

Max J. Kellner, Vanessa Monteil, Patrick Zelger, Gang Pei, Jie Jiao, Masahiro Onji, Komal Nayak, Matthias Zilbauer, Anne Balkema-Buschmann, Anca Dorhoi, Ali Mirazimi, Josef M. Penninger: Bat organoids reveal antiviral responses at epithelial surfaces . Nature Immunology, 2025, DOI: 10.1038/s41590-025-02155-1