Los dos perfiles de la forma grave del COVID-19: inflamación pulmonar exacerbada o alta replicación viral

Un grupo de investigadores de la Universidad de São Paulo, en Brasil, dio a conocer esta conclusión en la revista PLOS Pathogens que se basa en datos de autopsias de 47 personas que fallecieron al contraer la enfermedad con la cepa ancestral del SARS-CoV-2. Estos resultados pueden orientar el tratamiento de los casos críticos.

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Un estudio publicado en la revista PLOS Pathogens revela que los pacientes que contraen la forma grave del COVID-19 pueden dividirse en dos grupos nítidamente distintos: el de los que exhiben una alta carga viral y poca inflamación y el de aquellos que desarrollan complicaciones inflamatorias aun después de la eliminación total del virus del organismo. 

Para arribar a esta conclusión, investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, analizaron autopsias de pulmones de 47 personas fallecidas a causa de la enfermedad y examinaron datos referentes a sus perfiles inflamatorios, a la carga viral y al grado de activación del sistema inmunitario. Todas las muestras correspondían a pacientes que se infectaron durante la primera etapa de la pandemia, cuando aún circulaba la cepa ancestral del SARS-CoV-2, originaria de Wuhan (China), y no había vacunas disponibles. La investigación se concretó con el apoyo de la FAPESP en el marco de tres proyectos (13/08216-2, 19/11342-6 y 20/04964-8). 

“Hoy en día muchas cosas han cambiado. Existen nuevas variantes y la respuesta inmune de los vacunados es infinitamente superior a la de los que no están inmunizados. Por ende, el estudio de esas muestras [de pacientes que fallecieron a causa de la cepa ancestral en la fase previa a la existencia de las vacunas] es sumamente importante a los efectos de entender los mecanismos moleculares implicados en los casos letales de COVID-19”, le explica a Agência FAPESP Dario Zamboni, docente de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP) y coordinador de la investigación.

Según Zamboni, este trabajo ayuda a entender por qué la forma grave del COVID-19 abarca variaciones clínicas tan grandes, y también qué factores a nivel molecular pueden llevar a que la enfermedad avance por uno de esos dos caminos que se describen en el artículo. Asimismo, estos resultados pueden orientar la toma de decisiones en lo concerniente al tratamiento de los casos críticos. 

La inflamación exacerbada

Mediante estos análisis, fue posible determinar que el perfil “de baja carga viral e inflamación exacerbada” está asociado a una activación excesiva del inflamasoma, que es un complejo proteico existente en el interior de las células de defensa. Cuando se activa esta maquinaria celular, empiezan a producirse las moléculas proinflamatorias conocidas como citoquinas con el objetivo de advertirle al sistema inmunitario sobre la necesidad de enviar más células de defensa al lugar de la infección. De este modo, este complejo proteico hace su aporte para desencadenar la denominada “tormenta de citoquinas”, es decir, una respuesta inmunológica exacerbada y perjudicial para los tejidos. 

“El inflamasoma es una de las primeras respuestas con las cuales contamos contra una infección. En líneas generales, cuando los macrófagos [las células de la primera línea del sistema inmunitario] fagocitan al patógeno, estos activan el inflamasoma, en un intento por eliminar el sitio de la infección. El problema reside en que varios virus, el SARS-CoV-2 inclusive, de un modo que aún se desconoce, logran ‘engañar’ al sistema inmunitario, y de este modo consiguen replicarse bien pese a la activación del inflamasoma. Éste sigue entonces activo y promueve una mayor inflamación, con lo cual agrava el cuadro clínico”, explica Keyla Sá, becaria de doctoral de la FAPESP y autora principal del artículo. 

Con base en esta constatación, los investigadores realizaron experimentos con ratones genéticamente modificados para que expresen la proteína ACE2, que en los humanos hace las veces de receptor al cual se une el virus para ingresar en las células. En algunos animales también se ‘desconectó’ el gen principal del inflamasoma: en otras palabras, en ese grupo, la maquinaria celular encargada de desencadenar la producción de citoquinas inflamatorias no se activaba ante la infección causada por el SARS-CoV-2.

“Observamos que cuando retiramos el inflamasoma de los ratones infectados la enfermedad se mitigó en ellos y sobrevivieron mucho más a la infección. Esto significa que la capacidad de engañar al sistema inmunitario puede hacer su aporte a la gran variación que constatamos en los pacientes con COVID-19 grave. Este hallazgo puede convertir en el futuro al inflamasoma y a los factores asociados al mismo en blancos importantes con miras a diseñar nuevos tratamientos”, analiza Sá.

Las disfunciones vasculares

En tanto, en el caso de los pacientes que se murieron con una alta carga viral y bajo perfil inflamatorio, el cuadro se presenta de una manera completamente distinta. Los investigadores detectaron trombosis pulmonar y coagulación intravascular diseminada, lo que lleva a creer que las disfunciones vasculares que culminaron en un proceso trombótico tuvieron un impacto significativo en el desenlace de la enfermedad. 

“Esta sistematización abre diversas cuestiones que deben investigarse en el futuro. Detectamos la existencia de dos tipos de pacientes que, aunque padecían la misma enfermedad, fallecieron debido a causas distintas. Mientras que los del grupo conformado por los casos de eliminación del virus e inflamación exacerbada en los pulmones [con fibrosis pulmonar inclusive] murieron de causa pulmonar, los pacientes con alta carga viral exhibían una buena función en esos órganos, estaban recuperándose y fallecieron por otros motivos, probablemente debido a disfunciones vasculares”, relata Sá.

Cuando se comparó el tiempo de evolución de la enfermedad (entre la infección y el fallecimiento), también se observó una diferencia significativa entre ambos grupos. Mientras que los pacientes con alta carga viral murieron de una manera más rápida, los que tenían inflamación exacerbada pasaron días internados en terapia intensiva, con necesidad de ventilación mecánica.

“El descubrimiento de estos dos caminos aporta a la comprensión de la fisiopatología de la enfermedad y puede ayudar en la toma de decisiones entre terapias inmunomediadas o antivirales para el tratamiento de los casos críticos de COVID-19”, sostiene Zamboni.

Puede leerse el artículo intitulado Pulmonary inflammation and viral replication define distinct clinical outcomes in fatal cases of COVID-19 en el siguiente enlace: https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012222.