Ferroptosis: muerte celular dependiente del hierro

Nuevos descubrimientos sobre cómo afecta la COVID-19 a los pulmones

Detener la ferroptosis con candidatos a fármacos terapéuticos podría mejorar los resultados de la COVID-19

Autor/a: Qiu, B., Zandkarimi, F., Saqi, A. et al.

Fuente: Nat Commun 15, 3816 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-48055-0 Fatal COVID-19 pulmonary disease involves ferroptosis

Universidad de Columbia

En algunos casos graves de COVID-19, los pulmones sufren daños extremos, lo que resulta en una variedad de afecciones potencialmente mortales como neumonía, inflamación y síndrome de dificultad respiratoria aguda. La causa fundamental de estas amplias reacciones en los pulmones hasta ahora no está clara.

La enfermedad pulmonar mortal por COVID-19 implica ferroptosis

Resumen

La infección por SARS-CoV-2 causa manifestaciones pulmonares graves, con mecanismos poco conocidos y opciones de tratamiento limitadas. La hiperferritinemia y la alteración de la homeostasis del hierro pulmonar en pacientes con COVID-19 implican que puede ocurrir ferroptosis, una muerte celular dependiente del hierro. La inmunotinción y el análisis lipidómico en las autopsias pulmonares de COVID-19 revelan aumentos en los marcadores de ferroptosis, incluido el receptor 1 de transferrina y la acumulación de malondialdehído en casos fatales. Los pulmones de COVID-19 muestran una desregulación de los lípidos implicados en el metabolismo y la ferroptosis. Encontramos un aumento de la cadena ligera de ferritina asociado con patología pulmonar grave por COVID-19. La sobrecarga de hierro promueve la ferroptosis tanto en las células primarias como en las células epiteliales cancerosas del pulmón. Además, los marcadores de ferroptosis se correlacionan fuertemente con la gravedad de la lesión pulmonar en un modelo de enfermedad pulmonar COVID-19 utilizando hámsteres sirios machos. Estos resultados revelan un papel de la ferroptosis en la enfermedad pulmonar COVID-19; La inhibición farmacológica de la ferroptosis puede servir como terapia adyuvante para prevenir el daño pulmonar durante la infección por SARS-CoV-2.


Comentarios

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Columbia y el  Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia  arroja luz sobre este misterio. El estudio encontró que la ferroptosis, una forma de muerte celular nombrada e identificada por primera vez en Columbia en 2012, es el principal mecanismo de muerte celular que subyace a la enfermedad pulmonar COVID-19. El hallazgo indica que detener deliberadamente la ferroptosis con candidatos a fármacos terapéuticos podría mejorar los resultados de la COVID-19.

"Este hallazgo añade información crucial a nuestra comprensión de cómo el COVID-19 afecta al cuerpo, lo que mejorará significativamente nuestra capacidad para combatir los casos de la enfermedad que ponen en peligro la vida", dijo el profesor Brent Stockwell, uno de los autores principales del estudio.

La ferroptosis fue reportada por primera vez por el profesor Stockwell en 2012. La ferroptosis es una forma inusual de muerte celular en la que ciertas células mueren porque sus capas externas de grasa colapsan. Se diferencia del tipo más común de muerte celular, que ocurre tanto en contextos de enfermedades como en procesos normales como el envejecimiento e implica que las células desintegren las moléculas de su interior.

Desde que propuso el concepto de ferroptosis,  el laboratorio de Stockwell  ha demostrado que es fundamental para los procesos corporales normales, pero que también puede atacar y matar células sanas en pacientes con enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson, el Alzheimer y la enfermedad de Lou Gehrig.

Aunque la ferroptosis puede ser destructiva, estudios recientes indican que también podría aprovecharse. La inducción intencionada de ferroptosis podría contrarrestar enfermedades como el cáncer, en las que se produce un crecimiento celular desenfrenado de forma peligrosa. La capacidad de inhibir la ferroptosis, por otro lado, podría ofrecer a los médicos nuevas formas de combatir la muerte celular que no debería estar ocurriendo, como en el caso de la enfermedad pulmonar COVID-19.

"Tenemos la esperanza de que estos importantes nuevos hallazgos puedan mejorar nuestra capacidad para enfrentar esta perniciosa enfermedad que, en demasiados casos, aún disminuye los resultados de salud y provoca la muerte", dijo Stockwell.