Una anàlisi de sang permet seguir l’evolució de la infecció per coronavirus

En la fase aguda de la infecció pel coronavirus SARS-CoV-2, els nivells en sang de la proteïna ACE2, a la qual s’uneix el virus per a entrar en les cèl·lules, estan significativament reduïts en comparació amb els controls sans

Una anàlisi de sang que quantifique la proteïna cel·lular ACE2, que permet l’entrada del coronavirus en les cèl·lules, així com els fragments d’ACE2 que es produeixen a conseqüència de la interacció amb el virus podria ser un mètode senzill i eficaç per a dur a terme el seguiment de la infecció per SARS CoV-2, segons un estudi liderat per Javier Sáez Valero, investigador de l’Institut de Neurociències, centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Miguel Hernández (UMH). El treball ha sigut publicat en FASEB Journal.

Aquest estudi, dut a terme durant la primera ona de la pandèmia, va comprovar que els pacients amb COVID-19 en fase aguda de la infecció tenen nivells significativament reduïts en la sang de la proteïna completa ACE2, a la qual s’uneix el SARS-CoV-2 per a entrar en les cèl·lules, en comparació amb els controls sans. A més, estan augmentats en la seua sang els nivells d’un fragment de la proteïna ACE2 d’un pes molecular menor (70 kDa) que es forma com a resultat de la interacció amb el virus.

Aquests nivells anòmals de l’ACE2 i l’ACE2 truncada (fragment de 70 kDa) tornen a la normalitat després de la recuperació dels pacients, en un període que oscil·la entre els 58 i 70 dies. Això suggereix que totes dues formes d’ACE2 presents en el plasma podrien utilitzar-se com un bon biomarcador de l’evolució de la infecció per coronavirus. A més, els nivells de l’ACE2 truncada van servir per a discriminar entre els pacients infectats pel SARS-CoV-2 i els infectats pel virus de la grip A.

“En aquest treball hem estudiat els nivells del receptor del coronavirus en el nostre organisme, la proteïna ACE2. I hem pogut determinar que existeixen diferents formes de la proteïna en el plasma, i que part són fragments proteolítics del receptor ACE2 que es generen en interaccionar amb el virus. També es troba la proteïna completa en el plasma, que dóna informació de com estan d’afectats els teixits durant la infecció”, aclareix Javier Sáez Valero, que ha liderat l’estudi.

Encara que la línia habitual de treball del grup de Sáez Valero és l’alzheimer, la “semblança” de l’ACE2 amb proteïnes característiques de la malaltia d’Alzheimer, com la proteïna precursora de la beta amiloide (APP), ambdues travessant la membrana cel·lular, va fer pensar a aquest expert que potser ACE2 podria ser present en el plasma, proporcionant informació de la seua interacció amb el coronavirus.

“El nostre acostament a aquesta línia de treball i a la possibilitat que l’ACE2 fóra una proteïna important per a indicar-nos els canvis que ocorrien durant la infecció amb COVID-19 realment sorgeix de la nostra línia principal de treball, que és l’alzheimer. En aquesta malaltia neurodegenerativa investiguem proteïnes, com l’APP, que són presents en el líquid cefalorraquidi. L’APP també és una proteïna de membrana que a més és processada per les mateixes eines moleculars que l’ACE2, uns enzims denominats secretases, que la tallen en diferents fragments. Aqueixa va ser la pista que ens va portar a pensar que amb la proteïna ACE2 podria ocórrer el mateix. I d’ací va sorgir la idea d’investigar aquesta proteïna com a possible biomarcador”, explica Sáez Valero.

Participants en l’assaig

Les mostres i les dades dels pacients inclosos en aquest estudi van ser proporcionats pel Biobanc ISABIAL, integrat en la Xarxa Nacional de Biobancs d’Espanya i en la Xarxa Valenciana de Biobancs. Es van incloure 59 pacients amb una prova de reacció en cadena de la polimerasa de transcripció inversa (RT-PCR) positiva per al SARS-CoV-2 en hisops nasofaringis, d’ells 24 eren dones i 35 homes, amb una edat mitjana de 64 anys. Tots van ser hospitalitzats entre 7 i 9 dies després de l’aparició dels símptomes. D’ells, 48 pacients infectats pel SARS-CoV-2 van patir una presentació moderada de COVID-19 i 11 es van considerar greus, ja que van patir insuficiència respiratòria que va requerir ventilació mecànica invasiva i/o tractament en la unitat de vigilància intensiva.

També es van analitzar dos grups addicionals, un de 17 participants (9 dones i 8 homes), que incloïen persones de 34 a 85 anys amb pneumònia pel virus de la grip A. L’altre grup estava format per 26 controls sense malaltia (14 dones i 12 homes) amb edats entre 34-85 anys. Per al “grup de la grip A”, les mostres es van prendre també en la fase aguda, abans del tractament hospitalari específic.

Les espècies d’ACE2 en plasma humà es van identificar mitjançant inmunoprecipitació i western blot, una tècnica que permet detectar una proteïna específica en una mostra de sang o teixit on hi ha una mescla complexa de proteïnes. Fins ara, les anàlisis de plasma duts a terme per al coronavirus havien utilitzat majoritàriament una altra tècnica denominada ELISA, que no permet determinar les diferents formes de les proteïnes.

Els canvis en les espècies d’ACE2 truncada i de longitud completa es van examinar també en mostres de sèrum de ratolins humanitzats K18-hACE2 inoculats amb una dosi letal de SARS-CoV-2. Aquests ratolins humanitzats porten el gen humà que produeix la proteïna ACE2, la qual cosa permet la infecció pel SARS-CoV-2, que no es produeix de manera natural per falta de reconeixement de l’ACE2 murino pel virus.

Les alteracions de les formes d’ACE2 presents en el plasma després de la infecció pel SARS-CoV-2 observades en aquest estudi justifiquen, segons els investigadors, que es continue investigant la seua utilitat com biomarcadors del procés de la malaltia i és probable que també per a avaluar l’eficàcia de la vacunació. El següent pas serà investigar què ocorre amb aquestes proteïnes en les persones asimptomàtiques amb PCR positiva i en persones vacunades.

En aquest estudi multicèntric liderat per Javier Sáez Valero, i els primers autors del qual són María Salud García Ayllón, de l’Institut de Neurociències, i Óscar Moreno Pérez, de l’Hospital General Universitari d’Alacant (HGUA) i de l’Institut d’Investigació Sanitària i Biomèdica d’Alacant (ISABIAL), han participat també Esperanza Merino, José Manuel Ramos Rincón, Mariano Andrés, José Manuel León Ramírez, Vicente Boix i Joan Gil, del HGUA-ISABIAL; i María Ángeles Cortés Gómez, de l’Institut de Neurociències. L’estudi compta amb la col·laboració de prestigiosos grups nacionals, Mariano Esteban i Juan García Arriaza, del Centre Nacional de Biotecnologia (CNB, CSIC); i internacionals, Henrik Zetterberg i Gunnar Brinkmalm, de l’Hospital Universitari de Sahlgrenska (Suècia).

Els investigadors Javier Sáez Valero, María Salud García Ayllón i María Ángeles Cortés Gómez pertanyen també al Centre d’Investigació Biomèdica en Xarxa sobre Malalties Neurodegeneratives (CIBERNED).

Referència:

García-Ayllón MS, Moreno-Pérez O. Plasma ACE2 species are differentially altered in COVID-19 patients, The FASEB Journal 2021; 35(8).  DOI: https://doi.org/10.1096/fj.202100051R