Existe una necesidad urgente de identificar los mecanismos celulares y moleculares responsables de que el COVID-19 grave progrese a la mortalidad. Es prioritario desde el inicio de la pandemia conocer la causa por la que el virus infecta gravemente a algunas personas para buscar alternativas terapéuticas efectivas.
En este contexto, investigadores de la Universidad de Arizona, en colaboración con la Universidad de Stony Brook y la Facultad de Medicina de la Universidad de Wake Forest identificaron lo que puede ser el mecanismo molecular clave responsable de la mortalidad por COVID-19: una enzima relacionada con las neurotoxinas que se encuentran en el veneno de la serpiente de cascabel.
Luego de analizar muestras de sangre de dos cohortes de pacientes con COVID-19, los investigadores descubrieron que la circulación de la enzima fosfolipasa A2 secretada del grupo IIA, o sPLA2-IIA puede ser el factor más importante para predecir qué pacientes con COVID-19 grave acabará sucumbiendo a la infección.
La sPLA2-IIA, que tiene similitudes con una enzima activa en el veneno de la serpiente de cascabel, se encuentra en bajas concentraciones en individuos sanos y se sabe desde hace mucho tiempo que juega un papel preponderante en la defensa contra las infecciones bacterianas, destruyendo las membranas celulares microbianas.
Cuando la enzima activada circula a altos niveles, tiene la capacidad de “triturar” las membranas de los órganos vitales, según explicó Floyd (Ski) Chilton, autor principal del artículo y director de la Iniciativa de Bienestar y Nutrición de Precisión de Arizona, que se encuentra en el College de la universidad. de Agricultura y Ciencias de la Vida.
“Es una curva en forma de campana de resistencia a enfermedades versus tolerancia del huésped -amplió Chilton-. En otras palabras, esta enzima está tratando de matar el virus, pero en cierto punto se libera en cantidades tan altas que las cosas van en una dirección realmente mala, destruyendo las membranas celulares del paciente y contribuyendo así a la falla orgánica múltiple y la muerte”.
Tal como observaron los investigadores, “los pacientes con COVID-19 fallecidos tenían niveles más altos de sPLA2 del Grupo IIA (sPLA2-IIA) circulante y catalíticamente activo, con un valor medio 9,6 veces mayor que los pacientes leves y 5,0 veces mayor que los supervivientes de COVID-19 grave. Los niveles elevados de sPLA2-IIA fueron paralelos a varios índices de gravedad de la enfermedad COVID-19, como disfunción renal, hipoxia, disfunción multiorgánica”, precisaron entre las conclusiones del trabajo publicado en Journal of Clinical Investigation.
Junto con los inhibidores de sPLA2-IIA clínicamente probados disponibles, “el estudio respalda un nuevo objetivo terapéutico para reducir o incluso prevenir la mortalidad por COVID-19”, dijo el coautor del estudio Maurizio Del Poeta, profesor distinguido de SUNY en el Departamento de Microbiología e Inmunología en la Escuela de Medicina Renaissance de la Universidad de Stony Brook.
El papel de la enzima sPLA2-IIA fue objeto de estudio durante medio siglo y es “posiblemente el miembro más examinado de la familia de las fosfolipasas”, explicó Chilton.
Charles McCall, investigador principal de la Universidad de Wake Forest en el estudio, se refiere a la enzima como una “trituradora” por su prevalencia conocida en eventos de inflamación severa, como sepsis bacteriana, así como en shock hemorrágico y cardíaco.
Investigaciones anteriores habían demostrado cómo la enzima destruye las membranas celulares microbianas en infecciones bacterianas, así como su ascendencia genética similar con una enzima clave que se encuentra en el veneno de serpiente.
La proteína “comparte una alta homología de secuencia con la enzima activa en el veneno de la serpiente de cascabel y, como el veneno que recorre el cuerpo, tiene la capacidad de unirse a los receptores en las uniones neuromusculares y potencialmente deshabilitar la función de estos músculos”, explicó Chilton.
Por otra parte, se sabe que aproximadamente un tercio de las personas desarrollan lo que se conoce como COVID prolongado, y lo que los expertos están investigando ahora es si esta enzima todavía se encuentra relativamente alta y activa en estos pacientes una vez que reciben el alta epidemiológica, lo que la haría responsable, además, de los cuadros que los médicos no logran explicar por qué persisten en el tiempo.
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