Los virus respiratorios como el coronavirus SARS-CoV-2 (que causa la COVID-19) a menudo pueden catalizar una respuesta inmune hiperactiva que conduce a un ciclo potencialmente mortal, conocido como tormenta de citocinas. El análisis de las respuestas de citocinas de pacientes infectados con SARS-CoV-2 y virus respiratorios comunes similares ha descubierto diferencias notoriamente importantes en cómo el SARS-CoV-2 afecta a las citocinas en comparación con otros virus respiratorios comunes.
Un nuevo trabajo de datos sobre esta cuestión ha tenido como objetivo ayudar a los especialistas a identificar mejores tratamientos y diagnósticos de las causas subyacentes que pueden causar la tormenta de citocinas mortal.
Científicos del Earlham Institute (EI) y del Quadram Institute estudian cómo responde el sistema inmunológico a la infección con SARS-CoV-2 y otros virus respiratorios similares, en particular para identificar características únicas en pacientes con COVID-19 gravemente enfermos.
EL ESTUDIO
Los miembros del Grupo Korcsmaros que trabajaron junto con la viróloga clínica Claire Shannon-Lowe en la Universidad de Birmingham, centraron su atención en cómo el SARS-CoV-2 y otros virus respiratorios están causando la llamada 'tormenta de citocinas', una hiperactivación de nuestro propio sistema inmunológico, una de las principales razones de la alta tasa de muerte en el subgrupo de pacientes con COVID-19.
Para identificar las similitudes y diferencias en la tormenta de citocinas, los investigadores recopilaron y analizaron la vasta colección de miles de artículos de investigación de COVID-19. Buscaron patrones de cambios de citocinas en pacientes que habían sido infectados por virus respiratorios que causan el síndrome de liberación de citocinas.
Al analizar sistemáticamente más de 5.000 estudios científicos para encontrar aquellos que contienen datos de respuesta inmune de pacientes, los investigadores demostraron que el SARS-CoV-2 tiene una tendencia única de detener el aumento de citocinas específicas en ciertos pacientes, en comparación con otros virus similares. Esto es importante para comprender las causas del síndrome de liberación de citocinas potencialmente fatal, más comúnmente conocido como tormenta de citocinas.
"Dado que el inicio de la tormenta de citocinas es uno de los factores clave detrás de las tasas de mortalidad que estamos viendo en un grupo particular de pacientes con COVID-19, es fundamental comprender por qué está sucediendo"
"Dado que el inicio de la tormenta de citocinas es uno de los factores clave detrás de las tasas de mortalidad que estamos viendo en un grupo particular de pacientes con COVID-19, es fundamental comprender por qué está sucediendo", dijo el estudiante de doctorado líder del proyecto Marton Olbei en el Grupo Korcsmáros.
"Las tormentas de citocinas no son exclusivas de la infección por SARS-CoV-2; se pueden encontrar en la mayoría de los coronavirus humanos críticos y la influenza. Un subtipo de brotes de las últimas dos décadas".
REACCIÓN AL CORONAVIRUS SARS-COV-2
Las citocinas son pequeñas proteínas que regulan estrechamente nuestro sistema inmunológico y cómo nuestro cuerpo reacciona al estrés interno o externo, como el cáncer, la inflamación o la infección. Las citocinas actúan como conductores, orquestando nuestra respuesta inmunológica cuando se infectan con virus. Una de sus funciones es causar inflamación, que es parte del proceso de curación de muchas infecciones y lesiones.
Todos los virus respiratorios activan respuestas antivirales en el cuerpo, pero existen diferencias en la forma en que cada virus intenta evadir la atención del sistema inmunológico. La estrategia más común es confundir, o atacar específicamente, mecanismos cruciales de respuesta inmune, como la liberación de citocinas.
Todos los virus respiratorios activan respuestas antivirales en el cuerpo, pero existen diferencias en la forma en que cada virus intenta evadir la atención del sistema inmunológico
Una tormenta de citocinas ocurre solo en el sistema inmunológico de ciertos pacientes cuando reaccionan a un virus. Un circuito de retroalimentación provoca la activación continua de las citocinas responsables de la inflamación, lo que resulta en insuficiencia orgánica o incluso en la muerte.
Si bien los casos de SARS-CoV-2 tienen distintas similitudes tanto con los pacientes de gripe como con aquellos que fueron infectados en brotes anteriores de coronavirus (SARS-CoV, MERS-CoV), el análisis de los investigadores encontró mecanismos inmunes específicos que hacen que el SARS-CoV-2 sea especialmente peligroso.
"Examinamos los niveles cambiantes de citocinas tras la infección con patógenos virales similares (SARS-CoV, MERS-CoV, H5N1, H7N9) para resaltar las respuestas protectoras y únicas de citocinas causadas por estos virus", dijo Marton.
Al comparar los datos de respuesta inmune de los pacientes con COVID-19, los investigadores encontraron similitudes acumuladas contra estos patógenos, que discriminan entre los subtipos de gripe A y los coronavirus, y los aspectos inusuales del virus SARS-CoV-2 que circula actualmente.
El SARS-CoV-2 es similar a otros virus respiratorios pero, al dirigirse a reguladores específicos de la respuesta de las citocinas, con solo diferencias a pequeña escala, podría conducir a una enfermedad más grave, no por el virus en sí, sino por el sistema inmunológico del paciente. respuesta.
"Para un subgrupo de pacientes, cuando están infectados por estos virus, el sistema inmunológico presenta un peligro real de reacción exagerada. Estamos determinando qué partes específicas de nuestro sistema inmunológico reaccionan de una manera potencialmente dañina a estos virus", dijo Marton.
"Queríamos dar un paso atrás y resumir lo que realmente se informa en la literatura científica, centrándonos específicamente en las respuestas inmunitarias mediadas por citocinas, para contextualizar y diferenciar el SARS-CoV-2 de estos otros virus. Creación de un depósito de datos como este también será vital para el futuro; si surgieran otros virus similares, podría encontrar rápidamente su perfil y comparar ".
Un mapa de tales respuestas inmunes podría ayudar a los especialistas clínicos a identificar las intervenciones que han aliviado con éxito la tormenta de citocinas en otras enfermedades y evaluar si podrían ser efectivas en el tratamiento de ciertos casos de COVID-19.