¿Saben como se desencadena realmente una enfermedad infecciosa? Depende principalmente de dos elementos. Por un lado, de los factores de virulencia del microorganismo responsable de la enfermedad. Por otro, de las características genotípicas y fenotípicas del organismo infectado.

La covid-19, de la que hablaremos en este artículo, no se escapa a este dogma de la medicina. Todos hemos sido testigos de cómo infecciones causadas incluso por la misma variante del virus han tenido efectos letales o muy graves en algunas personas y han pasado desapercibidas (asintomáticas) en otras.

Sala asilada con una paciente de Covid19. Foto: Shutterstock / Janon Stock.

Tras casi dos años de su aparición, ya existen claras evidencias clínicas de que algunas condiciones, como por ejemplo la edad avanzada o la hipertensión arterial, se asocian a un peor pronóstico de la infección.

Sin embargo, disponemos de escasos datos científicos sobre los mecanismos celulares y moleculares que determinan que individuos con las mismas características, aparentemente, padezcan la enfermedad de una forma tan dispar.

¿Cómo podría la ciencia resolver esta encrucijada?

Desde el principio de la pandemia, los científicos han intentado identificar las diferencias fenotípicas a nivel molecular que expliquen por qué unos individuos responden bien a la infección y otros no.

Para ello, se han utilizado distintas aproximaciones técnicas. Entre ellas, las técnicas de proteómica, es decir, estudios a gran escala de proteínas. Estas permiten detectar, identificar e incluso cuantificar la casi totalidad de las proteínas que hay en una determinada muestra de sangre.

Así se podría reconocer el conjunto de las proteínas que están alteradas por culpa de la infección vírica en los pacientes más graves e intentar comprender por qué lo están.

Habitualmente la muestra que se analiza es la fracción soluble de la sangre, es decir, el suero. Se hace así porque es fácil de obtener y porque en ella se refleja el estado inmunológico e inflamatorio del organismo.

¿Por qué el covid-19 afecta de manera diferente a cada persona?

Tan solo siete meses después del inicio de la epidemia, apareció el primer estudio que utilizó técnicas proteómicas para analizar el suero de los pacientes con covid-19.

Este trabajo puso de manifiesto que los pacientes más graves presentaban elevados niveles en sangre de una serie de mediadores inflamatorios (proteína C reactiva, proteínas amieloides del suero y proteínas del sistema del complemento). Algunos de ellos son inducidos por la interleucina 6, una diana contra la que se está utilizando tocilizumab. Este es un anticuerpo monoclonal que bloquea la unión de la interleucina a su receptor evitando sus efectos.

La presencia de niveles altos de mediadores inflamatorios en la sangre no es algo exclusivo de la covid-19 y, en cierta medida, era algo esperable. Por eso, desde la primera ola de la pandemia los pacientes críticos han sido tratados con fármacos que intentan mitigar esta exagerada respuesta inflamatoria. Por ejemplo, los corticoesteroides.

Todavía no sabemos con certeza por qué algunos individuos desarrollan una respuesta inflamatoria sobredimensionada. Pero lo que si es evidente es que esta respuesta está estrechamente asociada a un mal pronóstico en la evolución de la covid-19.

La proteómica en el hito de la coagulación sanguínea

Además, uno de los hallazgos más interesantes que han confirmado los estudios de proteómica es la dramática alteración de los niveles de factores que inducen la coagulación sanguínea.

En efecto, proteínas como el fibrinógeno, entre otras, se encuentran en concentraciones inusualmente altas en los pacientes críticos. Esto se se asocia a una mayor facilidad para formar coágulos. Como consecuencia, estos pacientes son tratados con agentes anticoagulantes para contrarrestar las consecuencias de estas alteraciones.

Sin embargo, no sabemos todavía con exactitud el mecanismo molecular por el cual el virus logra alterar el complejo sistema de factores de coagulación. Tampoco si este mecanismo es el mismo que opera en las complicaciones cardiovasculares asociadas al coronavirus o en los rarísimos casos de trombosis detectados en las personas vacunas con la proteína Spike del virus.

Estos resultados han sido confirmados posteriormente por otros estudios, incluido el publicado por un grupo de la Universidad de las Islas Baleares y la Fundación Instituto de Investigación Sanitaria de Islas Baleares (IDISBA) del que hablaremos en este artículo.

Un nuevo uso de las técnicas de proteómica para predecir la gravedad en tres horas
En la misma línea de las técnicas proteómicas, en nuestro reciente estudio hemos desarrollado una nueva tecnología que ayudaría a predecir el mejor o peor pronóstico de la covid-19.

El método conocido como MALDI-TOF, si bien no es útil para identificar proteínas directamente del suero, permite obtener una visión rápida de los niveles de las proteínas de bajo peso molecular. También de los fragmentos proteicos mayoritarios presentes en una muestra mediante su detección al ser excitados por láser.

Así, hemos comprobado que esta tecnología es capaz de asociar con gran precisión unos determinados perfiles proteicos a cada uno de los tres estados de gravedad clínica en los que se clasifica la covid-19: crítico, grave y leve.

Sin embargo, lo más sorprendente es que los cambios en los perfiles proteicos son detectables incluso 48 horas antes de que el paciente experimente los síntomas característicos del empeoramiento de la enfermedad. Así, el análisis de estos perfiles permite predecir la evolución de la enfermedad.

Prevenir la gravedad de la enfermedad a tiempo

El análisis se puede llevar a cabo en menos de 3 horas. Solamente requiere de un instrumento que hoy en día esta presente en la mayoría de los laboratorios de microbiología clínica de los hospitales de la red sanitaria para la identificación de microorganismos.

La transferencia de esta tecnología al hospital, actualmente en curso, permitirá anticipar la toma de medidas terapéuticas (para hacerlas más efectivas) o mejorar la gestión de recursos hospitalarios.

En su conjunto, los resultados obtenidos en el laboratorio gracias a las distintas variantes de las técnicas proteómicas han podido ser trasladados a los pacientes ingresados en el hospital.

Esto ha sido posible gracias a elementos clave sobre los que actuar con fármacos ya disponibles y aportar nuevas herramientas diagnósticas. Además, han permitido identificar dianas sobre las que seguir investigando para incrementar nuestro conocimiento sobre la patología de la covid-19 y sus secuelas.