Aunque contar con una vacuna es crítico para detener la pandemia, debemos tener claro que no se trata de una solución que se pueda tener de la noche a la mañana.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) advirtió recientemente que el COVID-19 es una enfermedad diez veces más mortal que la gripe, y que se espera que esté presente en la humanidad durante mucho tiempo.

Y mientras las economías están prácticamente a merced de una pronta vacuna, los investigadores siguen indagando en las causas por las que el SARS-CoV-2, el coronavirus causante de la nueva enfermedad, es tan letal para ciertos grupos, como las personas de tercera edad y quienes sufren de otras enfermedades.

En un artículo previo hablamos de la tormenta de citoquinas, una respuesta exgerada del sistema inmunitario ante una infección como la de la gripe o del mismo COVID-19, la cual podría ser la causante de muchas muertes durante la pandemia.

La nueva infección puede desencadenar la explosión de citoquinas, lo que implica un aumento en las las proteínas de señalización celular que provocan inflamación, y termina afectando a los tejidos y los pulmones causando una falla orgánica, y finalmente la muerte.

Ahora los científicos creen que esta peligrosa respuesta inmunitaria puede estar relacionada con la presencia de azúcar en la sangre, y en un nuevo documento publicado en Science Advances arrojan luces sobre los mecanismos metabólicos involucrados.

La infección de gripe puede causar una explosión de citoquinas

Para los científicos no es nada nuevo el hecho de que las infecciones virales pueden afectar el metabolismo celular humano, que constituye un sistema de reacciones bioquímicas necesarias para proporcionar energía para todos los procesos que llevan a cabo las células.

Estudios previos ya sugerían que una infección de influenza puede aumentar el metabolismo de la glucosa, una molécula que, como bien sabemos, es indispensable para la mayoría de las actividades celulares.

Los autores de este estudio en particular ya habían identificado anteriormente una proteína de señalización llamada factor regulador de interferón 5 (IRF5), la cual, en medio de una infección de gripe, ciertamente puede conducir a la temida tormenta de citoquinas, y en esta oportunidad decidieron indagar un poco más.

Glicosilación y ubiquitinación

Los investigadores infectaron ratones con el virus de influenza A, uno de los dos tipos que generalmente causan la gripe estacional, y luego les administraron glucosamina, un azúcar bien identificado como precursor de la glicosilación de proteínas, un proceso en el que se incorporan carbohidratos a las moléculas proteicas.

Entonces observaron que, durante la infección, los altos niveles de glucosa en la sangre de los ratones provocaron que una enzima llamada β-N-acetilglucosamina transferasa unida a O (OGT) se uniera al IRF5 como resultado de la glicosilación. Con ello, se promovió otro proceso conocido como ubiquitinación, el cual da lugar a la preocupante respuesta inflamatoria de las citoquinas asociada con estas infecciones virales.

Esto fue corroborado incluso cuando analizaron la sangre recolectada de pacientes con gripe y personas sanas en Wuhan, China, entre 2018 y 2019, donde encontraron que los sujetos infectados con gripe tenían niveles de glucosa más altos y, por consiguiente, más altos de moléculas de señalización del sistema inmunitario en comparación con pacientes sanos.

¿Por qué aumenta el metabolismo en la infección?

Paul Thomas, un inmunólogo del Hospital de Investigación Infantil St. Jude en Memphis, Tennessee, no participó en el estudio, pero dio su propia explicación para este hecho. Los virus no pueden replicarse por sí mismos, necesitan un huésped para ello. Así que cuando infectan la célula, roban recursos para hacer copias de sí mismos, y las células infectadas se ven obligadas a aumentar su metabolismo para poder reponer los recursos que le roba el virus.

Pero este efecto no se observa únicamente en las células infectadas, sino también en las sanas, que también aumentan su metabolismo para generar un respuesta inmune efectiva para combatir la infección.

Lo que podría bloquear la tormenta de citoquinas

Lo bueno es que hay una opción que podría funcionar para evitar este desastre que se ha cobrado tantas vidas hasta ahora. El equipo modificó genéticamente a los ratones para que les faltara el gen que permite la producción de la enzima OGT, y observaron que, cuando se expusieron a glucosamina, estos no desarrollaron la tormenta de citoquina que los ratones que sí producían dicha proteína.

De modo que bloquear esta enzima podría ser una forma de prevenir la tormenta mortal de citoquinas que se observa en la gripe y otras infecciones virales como el COVID-19. Sin embargo, no es tan fácil como parece. Recordemos que los procesos mencionados también son necesarios para estimular la respuesta del sistema inmunitario, que se encarga de combatir la enfermedad.

“Podría ser relevante interferir con el metabolismo de la glucosa usando inhibidores químicos y modular la producción de citoquinas”, añadió el coautor del estudio Mengji Lu, profesor del Instituto de Virología del Hospital Universitario de Essen en Alemania.

“Pero hay que decir que el metabolismo energético es esencial para que nuestras células inmunes combatan un virus. Puede ser importante combinar el tratamiento antiviral y los inhibidores metabólicos, suprimiendo el virus y reduciendo la reacción inmune exagerada al mismo tiempo”.

Ahora bien, es necesario resaltar que, aunque la investigación no involucró al SARS-CoV-2, es muy probable que el proceso sea bastante similar al de la gripe. Y no solo esto, sino que podría incluso explicar por qué las personas con diabetes son tan propensas a terminar hospitalizadas y morir por el coronavirus.

Referencias:

How Blood Sugar Can Trigger a Deadly Immune Response in the Flu and Possibly COVID-19. https://www.scientificamerican.com/article/how-blood-sugar-can-trigger-a-deadly-immune-response-in-the-flu-and-possibly-covid-19/

O-GlcNAc transferase promotes influenza A virus–induced cytokine storm by targeting interferon regulatory factor–5. https://advances.sciencemag.org/content/6/16/eaaz7086.full