Un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh y Cedars-Sinai aborda un misterio planteado por primera vez en marzo: ¿Por qué algunas personas con COVID-19 desarrollan una inflamación severa? La investigación muestra cómo la estructura molecular y la secuencia del SARS-CoVLa proteína de pico -2, parte del virus que causa COVID-19, podría estar detrás del síndrome inflamatorio que aparece en pacientes infectados.
El estudio, publicado esta semana en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , utiliza modelos computacionales para concentrarse en una parte de la proteína pico del SARS-CoV-2 que puede actuar como un "superantígeno", lo que hace que el sistema inmunológico se acelere como en el síndrome de choque tóxico, una complicación poco común y potencialmente mortalde infecciones bacterianas.
Los síntomas de una afección recientemente identificada en pacientes pediátricos con COVID-19, conocida como síndrome inflamatorio multisistémico en niños MIS-C, incluyen fiebre persistente e inflamación severa que puede afectar una gran cantidad de sistemas corporales. Aunque es raro, el síndrome puede sergrave o incluso mortal.
Los primeros informes de esta afección procedentes de Europa llamaron la atención del coautor principal del estudio, Moshe Arditi, MD, director de la División de Inmunología y Enfermedades Infecciosas Pediátricas de Cedars-Sinai y experto en otra enfermedad inflamatoria pediátrica: Kawasakienfermedad.
Arditi se puso en contacto con su colaborador de mucho tiempo, Ivet Bahar, Ph.D., profesor distinguido y presidente John K. Vries de biología computacional y de sistemas en la Facultad de Medicina de Pitt, y los dos comenzaron a buscar características del SARS-CoV-2 virus que podría ser responsable de MIS-C.
Bahar y su equipo crearon un modelo informático de la interacción entre la proteína de pico viral SARS-CoV-2 y los receptores de las células T humanas, los soldados de infantería del sistema inmunológico. En circunstancias normales, las células T ayudan al cuerpo a combatirinfección, pero cuando estas células se activan en cantidades anormalmente grandes, como es el caso de los superantígenos, producen cantidades masivas de citocinas inflamatorias pequeñas proteínas involucradas en la señalización del sistema inmunológico en lo que se conoce como una "tormenta de citocinas".
Con este modelo de computadora, el equipo pudo ver que una región específica en la proteína de pico con características superantigénicas interactúa con las células T. Luego, compararon esta región con una proteína bacteriana que causa el síndrome de choque tóxico y encontraron sorprendentes similitudes en ambossecuencia y estructura. Es importante destacar que el superantígeno del SARS-CoV-2 propuesto mostró una alta afinidad por la unión a los receptores de células T, el primer paso para desencadenar una respuesta inmune descontrolada.
"Todo vino uno tras otro, cada vez fue una gran sorpresa. Las piezas del rompecabezas terminaron encajando muy bien", dijo Bahar, coautor principal del estudio.
Al encontrar similitudes en el nivel de proteínas entre el SARS-CoV-2 y la estructura bacteriana que causa el síndrome de choque tóxico, los investigadores dijeron que pueden haber abierto nuevas vías para tratar no solo a pacientes con MIS-C, sino también a adultos con COVID-19infección que experimenta una tormenta de citocinas.
Los investigadores también colaboraron con científicos que estudiaban pacientes adultos con COVID-19 en Alemania y encontraron que aquellos que experimentaron síntomas severos tenían una respuesta de células T similar a la que se observa en personas expuestas a superantígenos y muy diferente de la respuesta de células T en pacientes quesolo tenía síntomas leves.
"Nuestra investigación finalmente comienza a desentrañar los posibles mecanismos involucrados y plantea la posibilidad de que las opciones terapéuticas para el síndrome de choque tóxico, como la inmunoglobulina intravenosa y los esteroides, puedan ser efectivas para controlar y tratar MIS-C en niños y la hiperinflamación en pacientes adultos con coronavirus", dijo Arditi, profesor de pediatría y ciencias biomédicas en Cedars-Sinai.
Los laboratorios de Arditi y Bahar ahora están utilizando las ideas generadas por este estudio para buscar y probar anticuerpos específicos del superantígeno del SARS-CoV-2, con el objetivo de desarrollar terapias que aborden específicamente el MIS-C y la tormenta de citocinas en COVID-19pacientes.
Este estudio fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones P41 GM103712 y R01 AI072726, así como fondos institucionales.
Los autores adicionales incluyen a la primera autora Mary Hongying Cheng, Ph.D., y She Zhang, Ph.D., ambas en Pitt; Rebecca Porritt, Ph.D. y Magali Noval Rivas, Ph.D., en Cedars-Sinai; y Lisa Paschold, Ph.D., Edith Willscher, M.Sc. y Mascha Binder, MD, en la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pittsburgh . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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