publicado en un estudio molecular completo y complejo de muestras de sangre de pacientes con ébola en Sierra Leona célula huésped y microbio , un equipo científico dirigido por la Universidad de Wisconsin-Madison ha identificado firmas de la enfermedad por el virus del Ébola que pueden ayudar en futuros esfuerzos de tratamiento.
Realizando un análisis exhaustivo de todo, desde enzimas hasta lípidos y moléculas asociadas al sistema inmunitario, el equipo, que incluye investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico PNNL, la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai, la Universidad de Tokio y elUniversidad de Sierra Leona: encontró 11 biomarcadores que distinguen las infecciones fatales de las no mortales y dos que, cuando se examinan para detectar el inicio temprano de los síntomas, predicen con precisión qué pacientes tienen probabilidades de morir.
Con estos resultados, dice el autor principal Yoshihiro Kawaoka, profesor de virología en la Facultad de Medicina Veterinaria UW-Madison, los médicos pueden priorizar los escasos recursos de tratamiento disponibles y brindar atención a los pacientes más enfermos.
Estudiar el Ébola en modelos animales es difícil; en humanos, casi imposible. Sin embargo, en Sierra Leona en 2014, se desarrolló un experimento natural y devastador. En septiembre de ese año, un brote de Ébola como ningún otro estaba comenzando a surgirla nación de África occidental. En diciembre, se informarían allí hasta 400 casos de ébola cada semana.
Ese otoño, Kawaoka buscó acceso a muestras de pacientes. Ha pasado una carrera tratando de comprender enfermedades infecciosas como el Ébola: cómo enferman a las personas, cómo responden los cuerpos a las infecciones, cómo pueden los funcionarios de salud pública mantenerse al menos un paso¿adelante?
"Aquí, hay un brote importante de ébola. Es muy raro que nos encontremos con esa situación", dice Kawaoka, quien también es profesor de virología en la Universidad de Tokio.
Sin embargo, las muestras de sangre resultaron difíciles de obtener y las personas continuaron muriendo.
Entonces, unas semanas antes de Navidad, Kawaoka se enteró de un colega en su propio departamento en UW-Madison, un investigador de Sierra Leona llamado Alhaji N'jai, que estaba produciendo historias de radio para personas en su país para ayudarlos a protegersede Ébola. La pareja forjó una asociación fortuita.
"Él conoce a muchas personas en el gobierno de Sierra Leona", dice Kawaoka. "Es muy inteligente y muy bueno para explicar las cosas en términos simples".
En Navidad, Kawaoka, N'jai y Peter Halfmann, un miembro importante del equipo de Kawaoka, estaban en Sierra Leona.
"En el primer viaje, Alhaji me llevó al Parlamento y hablamos con un asesor especial del presidente, luego el vicecanciller de la Universidad de Sierra Leona", dice Kawaoka. "Obtuvimos el apoyo de la universidad, lo que ayudóidentificamos hospitales militares y proporcionamos espacio. Fuimos al Ministerio de Salud y Saneamiento y al director médico y explicamos lo que esperábamos hacer ".
En febrero de 2015, Kawaoka y otros investigadores senior seleccionados de su equipo, incluida Amie Eisfeld, establecieron un laboratorio en un hospital militar en respuesta al brote en la ciudad capital de Freetown los investigadores nunca ingresaron a las salas de pacientes.Con la aprobación de los pacientes y el gobierno de Sierra Leona, los trabajadores de salud recolectaron muestras de sangre de los pacientes después de que se les diagnosticara Ébola y en varios puntos a partir de entonces.
Obtuvieron 29 muestras de sangre de 11 pacientes que finalmente sobrevivieron y nueve muestras de sangre de nueve pacientes que murieron por el virus. Las muestras fueron transportadas al laboratorio donde el equipo experimentado y capacitado por expertos de Kawaoka inactivó el virus de acuerdo con los protocolos aprobados. Muestras de sangreposteriormente fueron enviados a UW-Madison y a instituciones asociadas para su análisis.
En comparación, el equipo de investigación también obtuvo muestras de sangre de 10 voluntarios sanos sin exposición al virus del Ébola.
"Nuestro equipo estudió miles de pistas moleculares en cada una de estas muestras, analizando datos extensos sobre la actividad de genes, proteínas y otras moléculas para identificar aquellas de mayor interés", dice Katrina Waters, bióloga de PNNL y autora correspondientedel estudio: "Este puede ser el análisis más completo hasta ahora de muestras de sangre de pacientes infectados con el virus del Ébola".
El equipo descubrió que los sobrevivientes tenían niveles más altos de algunas moléculas relacionadas con el sistema inmune y niveles más bajos de otros en comparación con los que murieron. Las citocinas de plasma, que están involucradas en la inmunidad y la respuesta al estrés, fueron más altas en la sangre de las personas que perecieron.Los casos fatales tuvieron respuestas metabólicas únicas en comparación con los sobrevivientes, niveles más altos de virus, cambios en los lípidos plasmáticos involucrados en procesos como la coagulación de la sangre y una activación más pronunciada de algunos tipos de células inmunes.
Las enzimas pancreáticas también se filtraron a la sangre de los pacientes que murieron, lo que sugiere que el daño de estas enzimas contribuye al daño tisular característico de la enfermedad mortal por el virus del Ébola.
Y, críticamente, el estudio mostró que los niveles de dos biomarcadores, conocidos como L-treonina un aminoácido y proteína de unión a la vitamina D, pueden predecir con precisión qué pacientes viven y cuáles mueren. Ambos estaban presentes en niveles más bajos en ese momentode admisión en los pacientes que finalmente perecieron.
"Queremos entender por qué esos dos compuestos son factores discriminatorios", dice Kawaoka. "Podríamos ser capaces de desarrollar medicamentos".
Cuando el virus del Ébola conduce a la muerte, los expertos creen que se debe a una abrumadora replicación viral. Los síntomas de infección incluyen hemorragia severa, vómitos y diarrea, fiebre y más.
Kawaoka y sus colaboradores esperan comprender mejor por qué hay diferencias en cómo los cuerpos de los pacientes responden a la infección y por qué algunas personas mueren mientras otras viven. El estudio actual es parte de un esfuerzo multicéntrico más grande financiado por los Institutos Nacionales de Salud.
"Todo el propósito es estudiar las respuestas de los cuerpos humanos y animales a la infección por influenza, ébola, SARS y MERS, y entender cómo ocurren", explica Kawaoka. "Entre las diversas vías, ¿hay algo en común?"
En el estudio actual sobre el Ébola, el equipo descubrió que muchas de las señales moleculares presentes en la sangre de pacientes enfermos e infectados se superponen con sepsis, una condición en la cual el cuerpo, en respuesta a la infección por bacterias u otros patógenos, se acumulauna reacción inflamatoria dañina
Los resultados aportan una gran cantidad de información para otros científicos destinados a estudiar el Ébola, dicen los autores del estudio.
Kawaoka dice que está agradecido con UW-Madison, los Servicios de Salud de la Universidad y Salud Pública de Madison y el Condado de Dane por su ayuda, particularmente con respecto a los viajes de su equipo de investigación entre Madison y Sierra Leona. Cada uno proporcionó protocolos: "Espero otro brote como estenunca ocurre ", dice Kawaoka." Pero espero que esta rara oportunidad de estudiar el virus del Ébola en humanos conduzca a menos vidas perdidas en el futuro ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Kelly April Tyrrell. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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