Identifican nuevas moléculas asociadas a la hiperinflamación en el COVID-19

Científicos de la Universidad de São Paulo demuestran que existe una alta concentración del neurotransmisor acetilcolina y de mediadores lipídicos derivados del ácido araquidónico en el suero sanguíneo de los pacientes graves. Este descubrimiento puede contribuir para mejorar el pronóstico y el tratamiento de la enfermedad

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Los casos severos y fatales de COVID-19 exhiben un cuadro característico de inflamación sistémica que, más allá de sus efectos en los pulmones, deriva en el colapso de distintos órganos de los pacientes. Se trata de una reacción inflamatoria fuera de control con elevadas tasas de moléculas proinflamatorias circulantes en la sangre, una situación a la que se conoce con el nombre de tormenta de citoquinas. Esta respuesta inmunológica exacerbada tiende a provocar daños aún mayores que el propio virus.

Investigadores de la Universidad de São Paulo (USP) en su campus de Ribeirão Preto y de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), ambas de ciudades del estado de São Paulo, en Brasil, demostraron por primera vez que el proceso inflamatorio pulmonar, la tormenta de citoquinas y la gravedad de la enfermedad están asociados con el aumento exagerado de mediadores lipídicos (derivados del ácido araquidónico) y de la acetilcolina, una sustancia normalmente elaborada en el sistema nervioso central y que participa en la comunicación entre neuronas.

Este trabajo cuenta con el apoyo de la FAPESP en el marco de un proyecto en el cual se investigan biomarcadores y nuevos blancos terapéuticos para el COVID-19. Y los resultados a los que se hace aquí referencia salieron publicados en la plataforma medRxiv, en un artículo aún sin revisión por pares.

“Al encontrar una alta concentración de esos componentes moleculares en el suero de los pacientes con cuadros graves de COVID-19, podemos suponer que las células pulmonares y los leucocitos [del sistema inmunológico], además de citoquinas, liberan acetilcolina y ácido araquidónico y sus derivados. Esto constituyó una gran sorpresa, pues nunca se habían descrito estos compuestos lipídicos actuando en el pulmones debido al COVID-19”, dice Lúcia Helena Faccioli, docente de la Facultad de Ciencias Farmacéuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP).

Esta investigación forma parte de los objetivos del consorcio llamado ImunoCovid, una coalición multidisciplinaria que integran investigadores de la USP y uno de la UFSCar, aparte de profesionales de la salud del hospital Santa Casa de Misericordia y del Hospital São Paulo de Ribeirão Preto, quienes trabajan en colaboración y comparten datos y muestras.

De acuerdo con la investigadora, este hallazgo abre el camino hacia la concreción de nuevos estudios acerca de la participación de mediadores lipídicos en este tipo de inflamaciones, como así también hacia la determinación de posibles marcadores de la gravedad y del tratamiento del COVID-19.

Aparte de los dos componentes moleculares, los investigadores de la USP identificaron una merma en la expresión de CD14 y CD36, glucoproteínas de la membrana de las células de defensa (leucocitos). Y también descubrieron que la aplicación de corticoides en el tratamiento de la inflamación genera una disminución de los niveles de acetilcolina, pero no interfiere en los del ácido araquidónico y sus derivados.

“De este modo, pese a que resulta beneficioso para muchos pacientes, el uso de corticoides en el tratamiento de la hiperinflamación no induce los mismos resultados con todos los enfermos. Por este motivo, y con base en lo que hemos observado en nuestro estudio, cabe sugerir que el tratamiento con corticoides comience lo antes posible con las personas hospitalizadas y que padezcan cuadros graves y críticos, en combinación con inhibidores del metabolismo del ácido araquidónico”, dice Faccioli.

Cabe hacer hincapié en que el uso inadecuado de corticoides puede traer aparejados riesgos relevantes para el organismo. Es importante buscar orientación médica en lo concerniente a la dosis, al período de comienzo y a la duración del tratamiento. La utilización de este tipo de medicamentos sin prescripción médica durante la fase viral de la enfermedad, antes de la fase inflamatoria, puede agravar la infección.

Un rompecabezas

Este descubrimiento aporta piezas importantes del rompecabezas de las diferentes moléculas actuando en cascada hasta que se produce la tormenta de citoquinas. En el marco de un estudio realizado por otro grupo de la USP, también en la localidad de Ribeirão Preto, ya había quedado demostrada la participación de un mecanismo inmunológico conocido como inflamasoma en este proceso (lea más en: agencia.fapesp.br/34747/). 

Para determinar si la infección provocada por el virus SARS-CoV-2 alteraba el metabolismo de los mediadores lipídicos, el grupo de Faccioli realizó análisis mediante la aplicación de una técnica conocida con el nombre de espectrometría de masas de alta resolución. Los investigadores estudiaron el lipidoma (el conjunto de moléculas de origen lipídico) del plasma sanguíneo de pacientes con COVID-19 y de voluntarios sanos. En total, 8.791 metabolitos de este tipo se encontraban presentes en al menos el 50% del total de las muestras.

Luego los científicos realizaron un seguimiento de la producción de mediadores en el suero sanguíneo de 190 pacientes con COVID-19 (de 16 a 97 años), de los cuales 43 estaban asintomáticos, 44 moderados, 54 graves y 49 críticos. De esta forma, fue posible estratificar a los enfermos en cuatro estadios o grados distintos de la infección: leves, moderados, graves y críticos. A estos datos se les suma el análisis de 39 participantes sanos y 13 hospitalizados sin COVID-19 (no infectados), que conformaron el grupo de control.

Los resultados de este estudio se confirmaron mediante el análisis de datos de expresión génica de biopsias pulmonares de pacientes infectados con el SARS-CoV-2 depositados en repositorios públicos y publicados que figuran en artículos científicos. Si bien se hacen necesarios nuevos estudios, los resultados abren nuevas perspectivas para el tratamiento del COVID-19.

Puede leerse el artículo intitulado Cholinergic and lipid mediators crosstalk in Covid-19 and the impact of glucocorticoid therapy en el siguiente enlace: www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.01.07.20248970v1.