La irisina podría ejercer una modulación genética sobre la replicación del SARS-CoV-2, sugiere un estudio

Científicos brasileños observaron que la denominada “hormona del ejercicio” altera en adipocitos no infectados la expresión de genes reguladores del gen ACE-2, que codifica a una proteína a la cual se une el virus para ingresar en las células humanas

Por Maria Fernanda Ziegler  |  Agência FAPESP – Un estudio realizado por investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp) sugiere que la hormona irisina, liberada por los músculos durante la actividad física, puede tener un efecto terapéutico en casos de COVID-19. Al analizar datos de expresión génica de células adiposas, los investigadores observaron que esta sustancia posee un efecto modulador en genes asociados con una mayor replicación del nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) dentro de las células humanas.

Este hallazgo se basó en datos de transcriptomas (el conjunto de moléculas de ARN expresadas en un tejido) de células adiposas no infectadas por el SARS-CoV-2 a las que se les aplicaron dosis de irisina. “Cotejamos la información sobre los genes importantes en el COVID-19 con nuestros datos del transcriptoma para establecer correlaciones. Este resultado constituye una señalización positiva para la búsqueda de nuevos tratamientos en este momento de emergencia con la pandemia. Es necesario remarcar que se trata de datos preliminares, una sugerencia del potencial terapéutico de la irisina para casos de COVID-19. Estamos apuntando un camino de investigación tendiente a comprobar o no el efecto beneficioso de esta hormona en pacientes infectados”, dice Miriane de Oliveira, investigadora de la Facultad de Medicina de la Unesp de Botucatu, en el estado de São Paulo, Brasil.

En un artículo publicado en la revista Molecular and Cellular Endocrinology, se describen datos que De Oliveira generó durante su posdoctorado, realizado con el apoyo de la FAPESP. En dicho trabajo, se analiza la acción de la irisina y de las hormonas tiroideas en adipocitos. 

Mediante técnicas de secuenciación, los investigadores identificaron 14.857 genes expresados en un linaje de adipocitos subcutáneos. Al tratar a las células con irisina, observaron que la expresión de diversos genes se alteró.

Debido a la pandemia, los investigadores decidieron investigar los posibles efectos de la irisina sobre genes relacionados con la replicación del SARS-CoV-2. Con base en cruzamientos de datos, descubrieron que el tratamiento con irisina en células adiposas disminuyó la expresión de los genes TLR3, HAT1, HDAC2, KDM5B, SIRT1, RAB1A, FURIN y ADAM10, reguladores del gen ACE-2, fundamental para la replicación del virus en las células humanas. El ACE-2 codifica a la proteína a la cual el virus debe unirse para invadir las células humanas.

Otro aspecto positivo del estudio indicó que la irisina triplicó los niveles de transcripción del gen TRIB3. En un estudio anterior, se había demostrado ya la importancia del mantenimiento de la expresión de TRIB3. En personas ancianas, es común detectar la disminución de la expresión de ese gen, lo que puede estar relacionado con la mayor replicación del SARS-CoV-2 y con el riesgo aumentado de esa población al COVID-19.

“Un tercer aspecto importante reside en el hallazgo de otros grupos de investigación que indica que el tejido adiposo aparentemente serviría como repositorio del virus. Esto ayuda a entender por qué los individuos obesos están expuestos a un mayor riesgo de desarrollar la forma grave de COVID-19. Más allá de esto, las personas obesas tienden a contar con niveles menores de irisina, como así también con mayores cantidades de la molécula receptora del virus [ACE-2], cuando se los compara con individuos no obesos”, afirma (lea más en: agencia.fapesp.br/33754).  

La irisina, normalmente producida de manera endógena durante el ejercicio físico continuo, es conocida debido a su función de modificación metabólica del tejido adiposo blanco –que almacena triglicéridos y lípidos, acumula grasa y puede inflamarse–, y posee una función similar al tejido adiposo marrón. Este proceso favorece el gasto energético, lo que la convierte en un agente endógeno terapéutico contra enfermedades metabólicas como la obesidad.

También se conoce la capacidad moduladora de esta hormona en la actividad de los macrófagos (células de defensa del sistema inmunológico), que la dota de una potencial propiedad antiinflamatoria.

La gestión de datos

El estudio de De Oliveira constituye un ejemplo de cómo la gestión de datos obtenidos en investigaciones básicas puede sembrar otros descubrimientos y líneas de investigación.

“Inicialmente efectuamos un análisis comparativo entre la acción de la irisina y la de las hormonas tiroideas en la disminución de la acumulación lipídica y en la modulación de genes en las células adiposas. Este estudio generó un gran volumen de datos. Cuando llegó la pandemia y otros grupos de investigación fueron descubriendo genes asociados con la replicación del SARS-CoV-2, decidimos investigar en nuestro banco de datos de qué manera la irisina [y las hormonas tiroideas] podría influir sobre la enfermedad”, le comenta De Oliveira a Agência FAPESP.

La investigación originaria del grupo de científicos apuntó a descubrir de qué manera esas hormonas cumplen un papel termogénico en la disminución del tejido adiposo y en la generación de energía en los adipocitos. “Para ello, hicimos el transcriptoma e identificamos qué genes se verían afectados en presencia de esas hormonas, datos que sirvieron de base para el estudio sobre el COVID-19”, dice.

Mediante este estudio, De Oliveira detectó que la irisina no solamente disminuye la acumulación lipídica, sino que también incrementa la expresión de la proteína desacopladora 1 (UCP1), asociada a un mayor gasto calórico. El aumento de la expresión de esa proteína es compatible con la disminución del daño en el ADN y del estrés oxidativo.

Merced a la mayor comprensión del papel de la irisina en factores correspondientes a la obesidad y también por su posible relación con los casos de COVID-19, el grupo de investigadores analizará el efecto de esta hormona en células infectadas con SARS-CoV-2. Este trabajo, que también estará coordinado por la profesora de la Facultad de Medicina de la Unesp de Botucatu Célia Regina Nogueira de Camargo, cuenta con el apoyo de la Coordinación de Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes), vinculada al Ministerio de Educación de Brasil.

“El objetivo consiste en dar un paso más en este estudio y verificar en un modelo tridimensional de cultivo celular de adipocitos los resultados obtenidos en nuestro trabajo de bioinformática. Pretendemos entender cómo transcurre la modulación en los genes relacionados con la replicación del nuevo coronavirus que efectúa la irisina”, dice.

Puede leerse el artículo intitulado Irisin modulates genes associated with severe coronavirus disease (COVID-19) outcome in human subcutaneous adipocytes cell culture (doi: 10.1016/j.mce.2020.110917), de Miriane de Oliveira, Maria Teresa De Sibio, Lucas Solla Mathias, Bruna Moretto Rodrigues, Marna Eliana Sakalen y Célia Regina Nogueira, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303720720302173.