COVID-19: Liberación de células sanguíneas inmaduras de la médula ósea como signo de una enfermedad grave
El equipo de investigación ha identificado los tipos de células en la sangre que indican la progresión de la enfermedad grave en COVID-19
En los casos graves de la enfermedad COVID-19, no sólo las células inmunes clásicas juegan un papel. En particular, la liberación de células precursoras inmaduras de la médula ósea en la sangre indica un curso particularmente grave de la enfermedad y podría contribuir a las complicaciones. Esto ha sido demostrado por un equipo de investigación internacional que involucra al Grupo de Excelencia "Medicina de Precisión en Inflamación Crónica" (PMI) de la DFG. El equipo incluía médicos e investigadores de la Universidad de Kiel (CAU), el Centro Médico Universitario Schleswig-Holstein (UKSH) y las Universidades de Bonn, Colonia, Luebeck, Tubinga y Nimega, así como el Centro de Investigación Borstel - Centro Pulmonar Leibniz y el Centro Alemán de Trastornos Neurodegenerativos (DZNE), junto con colegas de la asociación nacional de investigación de la DFG, DeCOI. Los resultados se han publicado en la revista Immunity.
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AhmadArdity, pixabay.com
En busca de un biomarcador para un curso severo de COVID-19
Las infecciones por el nuevo coronavirus SARS-CoV2 pueden dar lugar a cuadros clínicos muy heterogéneos. Aunque muchas de las infecciones son leves o incluso asintomáticas, la enfermedad puede llegar a ser mortal, especialmente en las personas mayores. En estos casos graves, otros órganos como el corazón o los riñones pueden verse afectados además del pulmón. Un fallo inmunológico desempeña un papel importante, pero se están acumulando los hallazgos de que el daño a los pequeños vasos sanguíneos y la coagulación sanguínea sobreactivada son factores decisivos para un curso grave. Una de las causas directas más comunes de muerte por COVID-19 son los coágulos de sangre en los pulmones.
"A pesar de los numerosos estudios, en realidad sabemos relativamente poco sobre el curso de la enfermedad a lo largo del tiempo. ¿Qué tipos de células juegan un papel importante aquí y cuándo? ¿Y podemos identificar las primeras firmas moleculares en la sangre que apuntan a un curso severo de la enfermedad más adelante? Estas fueron preguntas que nos hicimos al principio y obtuvimos respuestas sorprendentes", explica uno de los autores principales del estudio, el Profesor Philip Rosenstiel, Director del Instituto de Biología Molecular Clínica (IKMB) en la CAU y el UKSH y miembro del comité directivo del Grupo de Excelencia PMI.
Dos tipos de células sanguíneas inmaduras características del curso severo
El equipo examinó muestras de sangre de los pacientes de COVID-19 que fueron hospitalizados en los hospitales universitarios de Kiel, Bonn, Colonia y Nimega. En un grupo de 14 pacientes, las células sanguíneas circulantes fueron analizadas en una serie temporal. Se utilizaron muestras de sangre de personas sanas como comparación. "Lo especial es que pudimos analizar cientos de miles de células en paralelo con la ayuda de la llamada genómica unicelular y así pudimos identificar tipos de células raras", explica la Dra. Joana Pimenta Bernardes, joven científica del Cluster de Excelencia PMI y postdoctora del IKMB, que es una de las primeras autoras del estudio junto con los otros dos jóvenes investigadores, el Dr. Florian Tran, científico clínico del Cluster de Excelencia PMI, y la Dra. Neha Mishra. Mishra, que también está investigando en el IKMB como postdoctorado, explica más: "Junto con otros datos como los valores de laboratorio clínico y las mediciones de los mensajeros inflamatorios, fuimos capaces de crear una especie de huella digital, una firma, de la alteración del funcionamiento de estas células y seguirla a lo largo del tiempo".
Por lo tanto, las firmas de dos tipos de células inmaduras son particularmente características de la grave enfermedad COVID-19: las células precursoras de las plaquetas, los llamados megacariocitos, y los glóbulos rojos inmaduros. "Esto es particularmente sorprendente porque estas células precursoras normalmente no están en la sangre sino en la médula ósea, donde maduran según se necesita", explica Tran. "Sabemos que tales células progenitoras son arrastradas a la sangre de pacientes gravemente enfermos, por ejemplo en la sepsis bacteriana (intoxicación de la sangre). Esto no se ha descrito aún para COVID-19", continúa Tran.
"Con la ayuda de análisis genómicos celulares de alta precisión, fuimos capaces de dibujar una imagen muy detallada de los cambios celulares a lo largo del curso de la enfermedad. Mientras que antes nos centrábamos principalmente en las células inmunes, ahora podemos encontrar tipos de células que antes se habían pasado por alto", dice Joachim Schultze, profesor de la Universidad de Bonn y líder del grupo de investigación de la DZNE, uno de los últimos autores del estudio.
La posible explicación de los problemas de coagulación con COVID-19 se encontró
Los científicos obtuvieron importantes conocimientos de un grupo de 39 pacientes de COVID-19 que habían sido tratados en la unidad de cuidados intensivos de Nimega, es decir, que tenían una enfermedad particularmente grave. En este grupo de pacientes, la firma de los megacariocitos y las células progenitoras de los glóbulos rojos era particularmente fuerte en los pacientes que murieron de la enfermedad en comparación con los pacientes que se recuperaron. "Los megacariocitos reflejan un conocido problema de COVID-19: las plaquetas sanguíneas son responsables de la coagulación de la sangre. Una de las causas directas más comunes de muerte por COVID-19 son los problemas de coagulación. Los megacariocitos activados de emergencia en la sangre pueden producir plaquetas que se agregan más fácilmente y por lo tanto conducen a los problemas de coagulación", asume Rosenstiel . El aumento de células progenitoras de glóbulos rojos indica una falta de oxígeno y se conoce como una reacción de emergencia en enfermedades pulmonares graves.
Juntos hacia el éxito
El estudio ha sido posible gracias al consorcio nacional -la "Iniciativa alemana COVID-19 OMICS" (DeCOI)- y se llevó a cabo en cooperación con los asociados del "Atlas de células humanas", un consorcio internacional para el análisis de células individuales. "Sólo gracias a este trabajo en equipo se pudieron dominar los complejos análisis e interpretaciones de los datos en el corto tiempo disponible", dice Schultze, que también es el coordinador del consorcio DeCOI.
"Con el presente trabajo, hemos creado ahora la base para validar nuevos biomarcadores en una etapa temprana de la enfermedad COVID-19 para identificar a los pacientes en riesgo de un curso severo de la enfermedad. Esto nos permitiría mejorar la atención de los pacientes particularmente afectados de manera aún más específica", dice el Profesor Stefan Schreiber, Director de la Clínica de Medicina Interna I, UKSH, Campus Kiel, Director del IKMB y portavoz del Cluster de Excelencia PMI. "Me complace especialmente que tres jóvenes investigadores del Grupo de Excelencia del PMI hayan participado de manera significativa en este trabajo como autores principales, incluyendo a uno de nuestros científicos clínicos. Esto muestra cómo los jóvenes investigadores del grupo ya están haciendo una excelente investigación con relevancia para la sociedad".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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