El impacto global de la pandemia de COVID-19 en los sistemas de salud ha sido significativo. El repentino aumento de casos infectados abrumó a los hospitales e interrumpió los servicios sanitarios de rutina, empeorando así aún más la salud pública. El manejo de los pacientes también ha sido un desafío debido a la variación de los síntomas de COVID-19, que van de leves a graves, que requieren intervención médica.
Para ayudar a los hospitales a priorizar a los pacientes que necesitan atención, los investigadores han estado investigando varios marcadores biológicos que pueden determinar el riesgo de que la enfermedad se agrave. Entre ellas, las proteínas de la sangre relacionadas con la formación de coágulos sanguíneos, el aumento de la inflamación y la disfunción de los vasos sanguíneos se han mostrado prometedoras. Una proteína específica de interés es el plasminógeno, que, cuando se activa a plasmina, disuelve los coágulos de sangre al descomponer la fibrina, que es la estructura en forma de malla que mantiene unido el coágulo. Sin embargo, muchas personas con COVID-19 tienden a tener niveles más bajos de esta proteína crítica.
Ahora, en un estudio publicado en la revista Frontiers in Immunology, investigadores de la Universidad Juntendo en Japón dirigidos por el profesor asociado senior especialmente designado Koichi Hattori, junto con la profesora asociada Beate Heissig y la investigadora de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia Tetiana Yatsenko, descubren que las proteínas que regulan los niveles de plasminógeno-plasmina se pueden utilizar como biomarcadores para identificar individuos que corren el riesgo de progresar a una etapa grave de la enfermedad. La investigadora de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, Tetiana Yatsenko, descubrió que las proteínas que regulan los niveles de plasminógeno-plasmina pueden usarse como biomarcadores para identificar a las personas que corren el riesgo de progresar a una etapa grave de la enfermedad.
“A menudo es difícil juzgar la gravedad de un paciente en el momento del diagnóstico con pruebas convencionales. Pero identificar a los pacientes de alto riesgo, como aquellos que podrían necesitar suplementos de oxígeno lo antes posible, salvará vidas. Hemos descubierto biomarcadores para determinar el riesgo de que la enfermedad se agrave en el momento del diagnóstico”, afirma el Dr. Hattori.
Los investigadores observaron específicamente los niveles de tres proteínas diferentes asociadas con la formación de coágulos sanguíneos: activador del plasminógeno de tipo uroquinasa (uPA), activador del plasminógeno de tipo tisular (tPA) e inhibidor del activador del plasminógeno-1 (PAI-1) en adultos japoneses hospitalizados con COVID-19.
uPA y tPA son proteínas que activan el plasminógeno a plasmina. PAI-I inhibe los activadores del plasminógeno uniéndose a ellos, formando complejos uPA/PAI-1 y tPA/PAI-1. Los pacientes que requieren suplementos de oxígeno tienden a tener los niveles más altos de proteína PAI-1 en comparación con aquellos que presentan síntomas leves y un grupo de control sano. Sin embargo, los niveles de PAI-1 activo que restringen la activación de la plasmina se mantuvieron similares en todos los grupos.
De los dos activadores de plasmina, los niveles de uPA fueron más bajos en los pacientes con COVID-19 que en el grupo de control sano. Los pacientes que requirieron suplementos de oxígeno tuvieron los niveles más bajos del complejo uPA/PAI-1. Por el contrario, los niveles de tPA fueron similares en todos los grupos. No hubo diferencias en los niveles de tPA/PAI-1 entre los pacientes que presentaban síntomas leves y graves.
Los investigadores encontraron cambios relacionados con los complejos PAI-1 y uPA/PAI-1 en respuesta a factores proinflamatorios, que, a su vez, se liberaron en respuesta a la infección viral. Los investigadores encontraron que los niveles más altos de PAI-1 se correlacionan con el receptor activador del plasminógeno de uroquinasa soluble (suPAR) y la molécula 1 de adhesión de células vasculares soluble (sVCAM-1), dos proteínas liberadas por las células endoteliales en respuesta a la inflamación causada por el SARS. Virus CoV-2. Este hallazgo sugiere que los niveles elevados de PAI-1 pueden servir como un indicador valioso de la disfunción endotelial asociada con la COVID-19.
El síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) es una de las complicaciones más temidas del COVID-19, una afección de insuficiencia pulmonar aguda. En particular, los investigadores descubrieron correlaciones sólidas entre estas proteínas y el SDRA y la linfopenia, afecciones observadas en casos graves de COVID-19. Identificaron una correlación positiva entre los niveles de PAI-1 y el SDRA (niveles más altos asociados con el SDRA grave) y una correlación inversa con los linfocitos. Por el contrario, los investigadores observaron que los niveles del complejo uPA/PAI-1 se correlacionan negativamente con el SDRA y positivamente con los linfocitos.
"Las disminuciones significativas en los niveles circulantes de uPA y del complejo uPA/PAI-1 pueden ser un nuevo biomarcador de la gravedad de la COVID-19", afirma el Dr. Hattori, resumiendo los hallazgos. Este estudio puede conducir a kits de prueba portátiles, que mejoren la detección y garanticen intervenciones de atención médica más específicas. “Al identificar a las personas que corren el riesgo de progresar a una etapa grave de COVID-19, podemos reducir la presión sobre las instalaciones médicas, ya que podemos reservar camas de emergencia para aquellos que puedan experimentar un empeoramiento de la enfermedad y brindar atención médica adaptada a las necesidades específicas de la condición de cada paciente”, afirma el Dr. Hattori, quien, junto con su equipo, ha dado un paso importante al solicitar una patente basada en los hallazgos.