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COVID-19. ¿Cómo "mata" el coronavirus SARS-CoV-2?

El coronavirus causó un daño extenso (amarillo) en los pulmones de un hombre de 59 años que murió en el Hospital de la Universidad George Washington, como se ve en un modelo 3D basado en tomografías computarizadas. 

A medida que el número de casos confirmados de COVID-19 supera los 2.2 millones en todo el mundo y las muertes superan los 150.000, los médicos y patólogos luchan por comprender el daño causado por el coronavirus a medida que desgarra el cuerpo. Se están dando cuenta de que, aunque los pulmones son la zona cero, su alcance puede extenderse a muchos órganos, incluidos el corazón y los vasos sanguíneos, los riñones, el intestino y el cerebro. Puede atacar casi cualquier cosa en el cuerpo con consecuencias devastadoras.

LA INFECCIÓN COMIENZA
Cuando una persona infectada expulsa gotas cargadas de virus y otra persona las inhala, el nuevo coronavirus, llamado SARS-CoV-2, ingresa a la nariz y la garganta. Ahí, las células son ricas en un receptor de la superficie celular llamado enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). En todo el cuerpo, la presencia de ACE2, que normalmente ayuda a regular la presión arterial, marca los tejidos vulnerables a la infección, porque el virus requiere que el receptor ingrese a la célula. Una vez dentro, el virus secuestra la maquinaria de la célula, haciendo innumerables copias de sí mismo e invadiendo nuevas células.

Si el sistema inmune no contrarresta el SARS-CoV-2 durante esta fase inicial, el virus baja por la tráquea para atacar los pulmones, donde puede volverse mortal. Las ramas más delgadas y distantes del árbol respiratorio del pulmón terminan en pequeños sacos de aire llamados alvéolos, cada uno revestido por una sola capa de células que también son ricas en receptores ACE2.

Normalmente, el oxígeno cruza los alvéolos hacia los capilares, pequeños vasos sanguíneos que se encuentran al lado de los sacos aéreos. El oxígeno se transporta al resto del cuerpo. Pero a medida que el sistema inmunitario lucha con el invasor, la batalla misma interrumpe esta saludable transferencia de oxígeno. Los glóbulos blancos de primera línea liberan moléculas inflamatorias llamadas quimiocinas, que a su vez convocan más células inmunes que atacan y matan a las células infectadas por virus, dejando un guisado de líquido y células muertas, pus, detrás. Esta es la patología subyacente de la neumonía, con sus síntomas correspondientes: tos; fiebre; y respiración rápida y superficial. Algunos pacientes con COVID-19 se recuperan, a veces sin más apoyo que el oxígeno inhalado a través de las puntas nasales.

El personal médico trabaja para ayudar a un paciente con COVID-19 en una unidad de cuidados intensivos en Italia. ANTONIO MASIELLO / GETTY IMAGES

Pero otros se deterioran, a menudo de manera bastante repentina, desarrollando una afección llamada síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Los niveles de oxígeno en su sangre caen en picado y luchan cada vez más para respirar. En los rayos X y las tomografías computarizadas, sus pulmones están plagados de opacidades blancas donde debería estar el espacio negro, el aire. Comúnmente, estos pacientes terminan en ventiladores. Muchos mueren Las autopsias muestran que sus alvéolos se llenaron de líquido, glóbulos blancos, moco y los detritos de las células pulmonares destruidas.

Cuanto más miramos, más probable es que los coágulos de sangre sean un jugador importante en la gravedad y mortalidad de la enfermedad por COVID-19 (Behnood Bikdeli, Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia)

Algunos médicos sospechan que la fuerza impulsora en las trayectorias descendentes de muchos pacientes gravemente enfermos es una reacción exagerada desastrosa del sistema inmunitario conocida como "tormenta de citocinas", que se sabe que desencadenan otras infecciones virales. Las citocinas son moléculas de señalización química que guían una respuesta inmune saludable; pero en una tormenta de citocinas, los niveles de ciertas citocinas se elevan mucho más allá de lo que se necesita, y las células inmunes comienzan a atacar tejidos sanos. Los vasos sanguíneos gotean, la presión sanguínea baja, se forman coágulos y puede producirse una falla catastrófica de órganos.

En casos graves, el SARS-CoV-2 aterriza en los pulmones y puede causar daños profundos allí. Pero el virus, o la respuesta del cuerpo al mismo, puede dañar muchos otros órganos. Los científicos apenas comienzan a investigar el alcance y la naturaleza de ese daño.

Múltiples campos de batalla
Los temores mundiales de escasez de ventiladores por insuficiencia pulmonar han recibido mucha atención. No es tan difícil para otro tipo de equipo: máquinas de diálisis. "Si estas personas no están muriendo de insuficiencia pulmonar, están muriendo de insuficiencia renal", dice la neuróloga Jennifer Frontera del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, que ha tratado a miles de pacientes con COVID-19. Su hospital está desarrollando un protocolo de diálisis con diferentes máquinas para ayudar a pacientes adicionales. La necesidad de diálisis puede deberse a que los riñones, abundantemente dotados de receptores ACE2, presentan otro objetivo viral.

Las partículas virales se identificaron en micrografías electrónicas de riñones de autopsias en un estudio, lo que sugiere un ataque viral directo. Pero la lesión renal también puede ser un daño colateral. 

Según la prensa china, el 27% de 85 pacientes hospitalizados en Wuhan tenían insuficiencia renal. Otro periódico informó que el 59% de casi 200 pacientes hospitalizados con COVID-19 en las provincias chinas de Hubei y Sichuan tenían proteínas en la orina , y el 44% tenían sangre; ambos sugieren daño renal. Las personas con lesión renal aguda (IRA) tenían más de cinco veces más probabilidades de morir que los pacientes con COVID-19 sin ella.

Las citoquinas también pueden reducir drásticamente el flujo sanguíneo al riñón, causando daños a menudo fatales. Y las enfermedades preexistentes como la diabetes pueden aumentar las posibilidades de lesión renal. Hay un grupo completo de personas que ya tienen alguna enfermedad renal crónica que están en mayor riesgo de lesión renal aguda.

GOLPEANDO EL CEREBRO
Se han visto pacientes con encefalitis inflamatoria cerebral, con convulsiones y con una hiperreacción del sistema nervioso simpático que causa síntomas similares a las convulsiones y es más común después de una lesión cerebral traumática. Algunas personas con COVID-19 pierden brevemente el conocimiento. Los receptores ACE2 están presentes en la corteza neural y el tronco encefálico, dice Robert Stevens, médico de cuidados intensivos de Johns Hopkins Medicine. Pero no se sabe en qué circunstancias el virus penetra en el cerebro e interactúa con estos receptores. 

El 3 de abril, un caso estudiado y publicado en el  International Journal of Infectious Diseases por un equipo japonés, informó sobre rastros del nuevo coronavirus en el líquido cefalorraquídeo de un paciente con COVID-19 que desarrolló meningitis y encefalitis, lo que sugiere que también puede penetrar sistema nervioso central.

Pero otros factores podrían estar dañando el cerebro. Por ejemplo, una tormenta de citocinas podría causar inflamación cerebral, y la tendencia exagerada de la sangre a coagularse podría desencadenar accidentes cerebrovasculares.

El mes pasado, Sherry Chou, neuróloga del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh, especula sobre una posible ruta de invasión: a través de la nariz, luego hacia arriba y a través del bulbo olfativo, explicando informes de pérdida de olfato, que se conecta con el cerebro. "Es una teoría que suena bien", dice ella. "Realmente tenemos que analizar y demostrar eso".

Una mujer de 58 años con COVID-19 desarrolló encefalitis, que resultó en daño tisular en el cerebro (flechas). N. POYIADJI  Y COL. ,  RADIOLOGÍA , (2020)  DOI.ORG/10.1148/RADIOL.2020201187

LLEGANDO AL INTESTINO
Existe una creciente evidencia que sugiere que el nuevo coronavirus, como su primo SARS, puede infectar el revestimiento del tracto digestivo inferior, donde abundan los receptores cruciales de ACE2. Se ha encontrado ARN viral en hasta el 53% de las muestras de heces de los pacientes muestreados. Y en un artículo en prensa de  Gastroenterology , un equipo chino informó haber encontrado la cubierta proteica del virus en células gástricas, duodenales y rectales en biopsias de un paciente con COVID-19. "Creo que probablemente se replica en el tracto gastrointestinal", dice Mary Estes, viróloga del Baylor College of Medicine.

Informes recientes sugieren que hasta la mitad de los pacientes, con un promedio de alrededor del 20% entre los estudios, experimentan diarrea, dice Brennan Spiegel del Centro Médico Cedars-Sinai en Los Ángeles, co-editor en jefe de  AJG . Los síntomas gastrointestinales no están en la lista de síntomas de COVID-19 de los CDC, lo que podría causar que algunos casos de COVID-19 no sean detectados, dicen Spiegel y otros. "Si tiene fiebre y diarrea principalmente, no se le harán pruebas para detectar COVID", dice Douglas Corley, de Kaiser Permanente, California del Norte, coeditor de  Gastroenterología .

La presencia de virus en el tracto gastrointestinal aumenta la inquietante posibilidad de que pueda transmitirse a través de las heces. Pero aún no está claro si las heces contienen virus infecciosos intactos o solo ARN y proteínas. Hasta la fecha, "No tenemos evidencia" de que la transmisión fecal sea importante, dice el experto en coronavirus Stanley Perlman de la Universidad de Iowa. Según las experiencias con el SARS y con el virus que causa el síndrome respiratorio del Medio Oriente (MERS), otro primo peligroso del nuevo coronavirus, el riesgo de transmisión fecal es probablemente bajo.

Fuente: SCIENCE,doi: 10.1126 / science.abc3208. https://www.sciencemag.org/

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