La prueba de sangre rápida identifica a los pacientes con COVID-19 con alto riesgo de enfermedad grave
Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis sugiere que medir el ADN mitocondrial en la sangre de pacientes con COVID-19 puede ayudar a predecir qué pacientes son con mayor riesgo de enfermedad grave, que requiere cuidados más intensivos. Los niveles de ADN mitocondrial son una medida del daño tisular. En la foto se ven mitocondrias dañadas (áreas grises oscuras) liberadas de los pulmones humanos. Los pequeños puntos oscuros que rodean las mitocondrias son perlas magnéticas que transportan anticuerpos que se utilizan para aislar y estudiar las mitocondrias enfermas que se han liberado de los tejidos moribundos. Crédito: Wandy Beatty
Uno de los aspectos más desconcertantes de la pandemia de COVID-19 es la incapacidad de los médicos para predecir qué pacientes recién hospitalizados desarrollarán una enfermedad grave, incluidas complicaciones que requieren la inserción de un tubo de respiración, diálisis renal u otros cuidados intensivos. El conocimiento de la edad de un paciente y de las condiciones médicas subyacentes puede ayudar a predecir dichos resultados, pero todavía hay sorpresas cuando los pacientes más jóvenes y aparentemente más sanos sufren complicaciones graves que pueden conducir a la muerte.
Ahora, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han demostrado que un análisis de sangre relativamente simple y rápido puede predecir, al día siguiente de un ingreso hospitalario, qué pacientes con COVID-19 tienen mayor riesgo de sufrir complicaciones graves o morir.
El estudio, publicado el 14 de enero en JCI Insight, involucró a casi 100 pacientes recién admitidos en el hospital con COVID-19.
El análisis de sangre mide los niveles de ADN mitocondrial, un tipo único de molécula de ADN que normalmente reside dentro de las fábricas de energía de las células. El ADN mitocondrial que se derrama fuera de las células y al torrente sanguíneo es una señal de que se está produciendo un tipo particular de muerte celular violenta en el cuerpo.
«Los médicos necesitan mejores herramientas para evaluar el estado de los pacientes con COVID-19 como lo antes posible porque muchos de los tratamientos, como los anticuerpos monoclonales, son escasos, y sabemos que algunos pacientes mejorarán sin tratamientos intensivos», dijo el coautor principal Andrew E. Gelman, Ph.D., Jacqueline G. and William Cátedra E. Maritz de Inmunología y Oncología en el Departamento de Cirugía.
«Todavía hay mucho que no entendemos sobre esta enfermedad», agregó. «En particular, debemos comprender por qué algunos pacientes, independientemente de su edad o de su salud subyacente en algunos casos, entran en esta espiral de muerte hiperinflamatoria. Nuestro estudio sugiere que el daño tisular puede ser una de las causas de esta espiral, ya que el ADN mitocondrial que se liberado es en sí mismo una molécula inflamatoria».
Los investigadores dijeron que la prueba podría servir como una forma de predecir la gravedad de la enfermedad, así como una herramienta para diseñar mejor los ensayos clínicos, identificando a los pacientes que podrían, por ejemplo, beneficiarse de tratamientos de investigación específicos. También dijeron que les gustaría evaluar si la prueba podría servir como una forma de monitorear la efectividad de las nuevas terapias. Presuntamente, los tratamientos efectivos reducirían los niveles de ADN mitocondrial.
«Necesitaremos ensayos más grandes para verificar lo que encontramos en este estudio, pero si pudiéramos determinar en las primeras 24 horas de ingreso si es probable que un paciente necesitan diálisis, intubación o medicamentos para evitar que su presión arterial baje demasiado, eso cambiaría la forma en que clasificamos al paciente y podría cambiar la forma en que lo manejamos mucho antes en el curso de la enfermedad», dijo el coautor principal Hrishikesh S. Kulkarni. , MD, profesor asistente de medicina.
Los investigadores, incluidos los coautores Davide Scozzi, MD, Ph.D., científico del personal, y Marlene Cano, Ph.D., investigadora postdoctoral académico, evaluó a 97 pacientes con COVID-19 en el Hospital Barnes-Jewish, midiendo sus niveles de ADN mitocondrial el primer día de su estadía en el hospital. Descubrieron que los niveles de ADN mitocondrial eran mucho más altos en pacientes que finalmente ingresaron en la UCI, fueron intubados o murieron. Los investigadores encontraron que esta asociación se mantuvo independientemente de la edad, el sexo y las condiciones de salud subyacentes del paciente.
En promedio, los niveles de ADN mitocondrial eran aproximadamente diez veces más altos en pacientes con COVID-19 que desarrollaron una disfunción pulmonar grave o finalmente fallecieron. Aquellos con niveles elevados tenían casi seis veces más probabilidades de ser intubados, tres veces más probabilidades de ser admitidos en la UCI y casi el doble de probabilidades de morir en comparación con aquellos con niveles más bajos.
Además, la prueba predijo resultados tan buenos o mejores que los marcadores existentes de inflamación medidos actualmente en pacientes hospitalizados con COVID-19. La mayoría de los otros marcadores de inflamación medidos en pacientes con COVID-19, incluidos los que aún están bajo investigación, son marcadores generales de inflamación sistémica, en lugar de inflamación específica de la muerte celular, según los investigadores.
«Los virus pueden causar un tipo de daño tisular llamado necrosis que es una respuesta inflamatoria violenta a la infección», dijo Gelman. «La célula se abre y libera el contenido, incluido el ADN mitocondrial, que a su vez provoca la inflamación. En pacientes con COVID-19, ha habido evidencia anecdótica de este tipo de daño celular y tisular en el pulmón, el corazón y el riñón. Creemos que es posible que las medidas de ADN mitocondrial en la sangre pueden ser un signo temprano de este tipo de muerte celular en los órganos vitales».
Los investigadores también enfatizaron que la prueba es rápida y sencilla de realizar en la mayoría de los entornos hospitalarios porque utiliza la misma maquinaria que procesa la prueba PCR estándar para COVID-19. El método que desarrollaron permite cuantificar los niveles de ADN mitocondrial directamente en la sangre. Sin requerir pasos intermedios para extraer el ADN de la sangre, la técnica arrojó resultados en menos de una hora.
Antes de que puedan solicitar la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), los científicos deberán verificar que la prueba es precisa en un ensayo multicéntrico más grande. Tienen planes de expandir la investigación a más sitios.
El estudio utilizó muestras obtenidas del biorepositorio COVID-19 de la Facultad de Medicina, que fue desarrollado por los coautores Jane O’Halloran, MD, Ph.D. ., profesor asistente de medicina; Charles Goss, Ph.D., instructor en bioestadística; y Phillip Mudd, MD, Ph.D., profesor asistente de medicina de emergencia.
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Scozzi D, Cano M, et al. El ADN mitocondrial circulante es un indicador temprano de enfermedad grave y mortalidad por COVID-19. Perspectiva de la JCI. 14 de enero de 2021. www.biorxiv.org/content/10.110 … /2020.07.30.227553v1 Proporcionado por la Facultad de medicina de la Universidad de Washington medicalxpress.com/news/2021-01-rapid-blood-covid-patients-high.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.