Estudian el daño a los vasos sanguíneos en pacientes de Covid-19
Identifican genes que se activan en los enfermos
La interacción anormal entre las plaquetas de la sangre y las células que recubren los vasos sanguíneos es una de las causas del daño orgánico mortal en pacientes con COVID-19 grave, según un nuevo estudio multicéntrico dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, y publicado en la revista ‘Science Advances’.
El estudio revela que las señales proteicas emitidas por las plaquetas, fragmentos celulares que contribuyen a la coagulación de la sangre, crean inflamación, coagulación anormal y daños en los vasos cuando se exponen al virus pandémico.
Los investigadores identificaron dos genes relacionados, el S1000A8 y el S1000A9, que se activan en las plaquetas de los pacientes con COVID-19, haciendo que produzcan más proteínas relacionadas con los mieloides (MRP) 8 y 14. Los niveles más altos de estas dos proteínas, que se sabe que actúan en pareja y están presentes en grandes cantidades en las células inmunitarias, se relacionaron en el estudio con niveles más altos de coagulación e inflamación en los vasos, mayor gravedad de la enfermedad y estancias hospitalarias más prolongadas.
En apoyo de la teoría de que las plaquetas están en el centro del daño a los vasos sanguíneos en la COVID-19, el equipo de investigación también presentó pruebas de que los medicamentos aprobados conocidos por bloquear la activación de las plaquetas a través de la proteína de superficie plaquetaria P2Y12 (clopidogrel o ticagrelor) redujeron la inflamación relacionada con la COVID-19 en los vasos.
Plaquetas
El estudio también descubrió que las plaquetas expuestas a la COVID-19 modifican las células que recubren los vasos sanguíneos (células endoteliales) en gran medida a través de una proteína llamada p-selectina, que hace que las plaquetas sean más pegajosas y tengan más probabilidades de formar coágulos.
“Nuestros hallazgos revelan un nuevo papel de las plaquetas en el daño a los vasos sanguíneos causado por el COVID-19, y pueden explicar en gran parte lo que hace que el virus COVID-19 sea mucho más mortal que sus parientes que causan el resfriado común”, explica la autora correspondiente, Tessa Barrett, PhD, profesora asistente de investigación en el Departamento de Medicina de NYU Langone Health.
Los autores del estudio señalan que la inflamación anormal en todo el cuerpo y la coagulación de la sangre se identificaron al principio de la pandemia como características centrales de la COVID-19 grave, y se cree que ambas están interrelacionadas.
Como componentes de la sangre que reaccionan a las lesiones en los vasos desencadenando la inflamación y volviéndose pegajosas para aglutinarse en coágulos, se ha sugerido que las plaquetas son las culpables del daño observado. Además, cada vez hay más pruebas de que la interacción entre las plaquetas y las células endoteliales puede ser importante para estos mecanismos de la enfermedad.
Para el presente estudio, se expusieron células endoteliales de pequeños vasos sanguíneos al líquido liberado por las plaquetas de pacientes con COVID-19 o de pacientes sanos y similares (controles). A continuación se secuenció el material genético (ARN) para leer el orden de las “letras” moleculares que componen los códigos de los genes activos (transcripciones) en cada caso.
En presencia de plaquetas activadas por COVID-19, se observaron cambios en la actividad de las células endoteliales expuestas a ellas, con 485 transcritos menos activos y 803 más. Los genes que se expresaban de forma diferente en COVID-19 estaban relacionados con la coagulación, la inflamación y el debilitamiento de las uniones entre las células endoteliales, lo que permite que el suero sanguíneo se filtre en el tejido y provoque el edema pulmonar que se observa en los casos graves, en los que los pulmones de los pacientes se llenan de líquido.
De la gran lista inicial de posibles culpables, el cruce con las bases de datos redujo la lista de candidatos a dos fragmentos de material genético relacionados: S100A8 y S100A9, que codifican la construcción de MRP 8 y 14. Se descubrió que la presencia de COVID-19 en los pacientes aumentaba la cantidad de MRP8/14 producida por las plaquetas y otras células en un 166% en comparación con los pacientes sin la infección.
Los niveles más altos de MRP8/14 se relacionaron con la coagulación anormal (trombosis), la inflamación y la enfermedad crítica entre los pacientes hospitalizados con COVID-19. Curiosamente, el aumento de S100A8/A9 no se produjo tras la exposición de las plaquetas a un pariente del virus pandémico, el CoV-OC43, que causa el resfriado común.
Además, el equipo de investigación descubrió que el daño endotelial impulsado por las plaquetas y la coagulación anormal pueden producirse a través de la acción de la p-selectina en los componentes de las plaquetas llamados gránulos alfa. La p-selectina, que normalmente se encuentra en el interior de los gránulos alfa, se “desplaza” hacia el exterior cuando las plaquetas se activan, donde favorece la agrupación de las plaquetas y las señales que activan la respuesta inmunitaria local.
Los investigadores también descubrieron que los inhibidores de la coagulación P2Y12 redujeron la expresión de S100A8 y S100A9 en las plaquetas en un 18% durante cuatro semanas, y en las pruebas de laboratorio impidieron que las plaquetas COVID-19 indujeran daños en los vasos sanguíneos.
“El estudio actual apoya la teoría de que las plaquetas activan las células endoteliales a través de la p-selectina, y que tanto la p-selectina como la MRP8/14 contribuyen al daño de los vasos y al aumento del riesgo de muerte”, dice el autor principal del estudio, el doctor Jeffrey S. Berger, director del Centro de Prevención de Enfermedades Cardiovasculares de la Facultad de Medicina Grossman de la NYU, y profesor de medicina y cirugía.
“Como nuest ro equipo también dirige ACTIV4a, un gran ensayo anticoagulante en curso financiado por los NIH en COVID-19, actualmente estamos probando en pacientes si los inhibidores de P2Y12 pueden prevenir mejor la enfermedad grave, y los resultados se presentarán en la reunión anual de la Asociación Americana del Corazón en noviembre”, adelanta.
ACTIV-4a también comenzará pronto a probar el efecto de un inhibidor de la P-selectina llamado crizanlizumab en pacientes hospitalizados con COVID-19, dice Berger. El inhibidor de la P-selectina puede bloquear tanto la activación de las plaquetas como la de las células endoteliales y sus interacciones, mientras que los inhibidores de la P2Y12 sólo se dirigen a las plaquetas.
«Nuestros hallazgos revelan un nuevo papel de las plaquetas en el daño a los vasos sanguíneos causado por el COVID-19, y pueden explicar en gran parte lo que hace que el virus COVID-19 sea mucho más mortal que sus parientes que causan el resfriado común». Tessa Barrett