hombre con mascarilla y coronavirus

El interés actual se centra en el desarrollo de una vacuna contra la COVID-19, la enfermedad que ha contagiado a más de 35 millones de personas en todo el mundo. Sin embargo, los científicos también tienen como meta dar con un tratamiento que permita mejorar el pronóstico incluso en los casos más graves.

Varios estudios han señalado una respuesta inmune exagerada frente a la invasión del SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, como la responsable de los casos severos. Es por ello que los enfoques terapéuticos potenciales apuntan a reducir estas reacciones inflamatorias potencialmente mortales.

Y aunque hay mucha incertidumbre, podríamos estar más cerca de lograrlo. Los investigadores de Johns Hopkins Medicine publicaron un artículo en la revita Blood que propone una nueva forma de impedir la inflamación exagerada durante la infección: bloquear una proteína conocida como factor D, que hace que el virus ponga al sistema inmunológico contra las células sanas.

Coronavirus desencadena la vía alternativa del complemento (APC)

Hay fuertes indicios de que el SARS-CoV-2 desencadena la vía alternativa del complemento, o APC. Se trata de un componente innato que da lugar a una serie de reacciones que pueden causar inflamación y destrucción celular.

El producto final de esta cascada es una estructura llamada complejo de ataque de membrana (MAC). Esta se forma en la superficie del patógeno, como si de una red de caza se tratara, y destruye la cubierta externa del virus.

Pero también se sabe que la MAC también puede formarse en las membranas de las células sanas. Dicho esto, parte del estudio se dirigió a descubrir cómo se activa esta vía, así como alguna forma de evitar que este proceso regulatorio se vea interrumpido.

Proteína pico en el coronavirus y receptores ACE2

microscopía del coronavirus SARS-CoV-2
El coronavirus SARS-CoV-2 tiene en su superficie una proteína que le permite adherirse alas células e infectarlas.

Antes que nada, repasemos lo que sabemos hasta ahora. El SARS-CoV-2 está cubierto con una proteína pico que le confiere su característica apariencia de corona. Esta es la que permite que se adhiera muy bien a las células de su hospedador el entrar en contacto con la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2).

Pero para que esto ocurra, primero es necesario que estos picos se apoderen del sulfato de heparán, una molécula de azúcar grande y compleja. Se encuentra en la superficie de las células de los pulmones, los vasos sanguíneos y el músculo liso en la mayoría de los órganos, lugares donde abundan los receptores ACE2.

El secuestro de una proteína reguladora de la inflamación

Cuando ocurre una infección, una proteína llamada factor H se encarga de regular las señales químicas que desencadenan la inflamación y evitan que el sistema inmunológico dañe las células sanas. En pocas palabras, esta proteína de complemento regula la APC, evita que la invasión patógena desate la ira inmunológica, y por consiguiente, que las células sanas se vean afectadas por la respuesta.

Lo siguiente podemos compararlo con un secuestro que da lugar a graves consecuencias. Los investigadores descubrieron que, cuando el SARS-CoV-2 ata al sulfato de heparán, evita que el factor H use esta molécula para unirse a las células y cumplir su función reguladora.

Es así como, sin protección, las células de los pulmones, el corazón, los riñones y otros órganos pueden verse gravemente dañadas por el mismo mecanismo que intenta protegerlas. Esto podría explicar por qué la enfermedad puede causar daños en dichos órganos.

Los componentes del coronavirus que ayudan en el secuestro

Los investigadores utilizaron suero sanguíneo humano normal y tres subunidades de la proteína pico SARS-CoV-2 para sus experimentos. Estos mostraron que dos de estas últimas, S1 y A2, son las que unen al coronavirus con el sulfato de heparán, es decir, que permiten el secuestro).

La consecuencia ya la conocemos: el factor H no puede usar el azúcar, lo que desencadena la APC e impide que la proteína regule el proceso inflamatorio. Es así como el sistema inmunitario se vuelve un mecanismo letal que, en lugar de proteger a los pacientes, puede llevarlos al colapso total.

Bloquear el factor D, una forma de frenar la respuesta inflamatoria

Lo bueno es que parecen haber identificado una solución para el problema. En otros experimentos, agregar una molécula pequeña que inhibe otra proteína de complemento que regula la APC ayudó a revertir los daños.

Los investigadores añadieron una molécula capaz de bloquear una proteína de complemento conocida como factor D, que acelera al sistema inmunológico y, por consiguiente, los eventos destructivos desencadenados.

Inhibir el factor D sería lo equivalente a frenar de forma efectiva en una situación peligrosa. Lo bueno es que los medicamentos que podrían funcionar para seguir esta estrategia podrían estar disponibles en poco tiempo.

Referencias:

Direct activation of the alternative complement pathway by SARS-CoV-2 spike proteins is blocked by factor D inhibition. https://ashpublications.org/blood/article/doi/10.1182/blood.2020008248/463611/Direct-activation-of-the-alternative-complement

Blocking Immune System Pathway May Stop COVID-19 Infection, Prevent Severe Organ Damage. https://www.hopkinsmedicine.org/news/newsroom/news-releases/blocking-immune-system-pathway-may-stop-covid-19-infection-prevent-severe-organ-damage