COVID-19 desenmascarado: el modelo matemático sugiere estrategias de tratamiento óptimas
Micrografía electrónica de barrido coloreada de una célula apoptótica (verde) muy infectada con partículas del virus SARS-COV-2 (amarillo), aislada de una muestra de paciente. Imagen capturada en el Centro de Investigación Integrada (IRF) del NIAID en Fort Detrick, Maryland. Crédito: NIH/NIAID
Conseguir el control de la COVID-19 requerirá más que una vacunación generalizada; también requerirá una mejor comprensión de por qué la enfermedad no causa síntomas aparentes en algunas personas pero conduce a una rápida falla multiorgánica y muerte en otras, así como una mejor comprensión de qué tratamientos funcionan mejor y para qué pacientes.
Para hacer frente a este desafío sin precedentes, los investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH), en colaboración con investigadores del Hospital Brigham and Women’s y la Universidad de Chipre, han creado un modelo matemático basado en la biología que incorpora información sobre la maquinaria infecciosa conocida de SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, y sobre los posibles mecanismos de acción de varios tratamientos que se han probado en pacientes con COVID-19.
El modelo y sus importantes aplicaciones clínicas son descrito en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
«Nuestro modelo predice que los medicamentos antivirales y antiinflamatorios que se emplearon por primera vez para tratar el COVID-19 podrían tener una eficacia limitada, dependiendo de la etapa de la progresión de la enfermedad», dice el autor correspondiente Rakesh K. Jain, Ph.D., de los Laboratorios Edwin L. Steele en el Departamento de Oncología Radioterápica de MGH y la Facultad de Medicina de Harvard (HMS).
jain y colle agues descubrió que en todos los pacientes, la carga viral (el nivel de partículas de SARS-CoV-2 en el torrente sanguíneo) aumenta durante la infección pulmonar temprana, pero luego puede ir en diferentes direcciones a partir del día 5, según los niveles de las células guardianas inmunitarias clave , llamadas células T. Las células T son las primeras en responder del sistema inmunitario que coordinan eficazmente otros aspectos de la inmunidad. La respuesta de las células T se conoce como inmunidad adaptativa porque es flexible y responde a amenazas inmediatas.
En pacientes menores de 35 años que tienen sistemas inmunitarios sanos, se produce un reclutamiento sostenido de células T, acompañado de una reducción de carga viral e inflamación y una disminución de las células inmunitarias inespecíficas (la llamada inmunidad «innata»). Todos estos procesos conducen a un menor riesgo de formación de coágulos sanguíneos y a la restauración de los niveles de oxígeno en los tejidos pulmonares, y estos pacientes tienden a recuperarse.
En cambio, las personas que tienen niveles más altos de inflamación en el momento de la infección, como como aquellos con diabetes, obesidad o presión arterial alta, o cuyos sistemas inmunitarios se inclinan hacia respuestas inmunitarias innatas más activas, pero las respuestas inmunitarias adaptativas menos eficaces tienden a tener malos resultados.
Los investigadores también intentaron responder a la pregunta de por qué los hombres tienden a tener una COVID-19 más grave en comparación con las mujeres, y descubrió que aunque la respuesta inmunitaria adaptativa no es tan vigorosa en las mujeres como en los hombres, las mujeres tienen niveles más bajos de una proteína llamada TMPRSS2 que permite que el SARS-CoV-2 ingrese e infecte células normales.
Según sus hallazgos, Jain y sus colegas proponen que el tratamiento óptimo para pacientes mayores que probablemente ya tengan inflamación y respuestas inmunitarias alteradas en comparación con pacientes más jóvenes debe incluir la c el fármaco preventivo heparina y/o el uso de un fármaco modificador de la respuesta inmunitaria (inhibidor de puntos de control) en estadios iniciales de la enfermedad, y el fármaco antiinflamatorio dexametasona en estadios posteriores.
En pacientes con pre -condiciones existentes como obesidad, diabetes y presión arterial alta o anomalías del sistema inmunitario, el tratamiento también puede incluir medicamentos dirigidos específicamente contra las sustancias que promueven la inflamación (citocinas, como la interleucina-6) en el cuerpo, así como medicamentos que pueden inhibir la sistema renina-angiotensina (el principal mecanismo de control de la presión arterial del cuerpo), lo que previene la activación de la presión arterial anormal y la resistencia al flujo sanguíneo que pueden ocurrir en respuesta a infecciones virales.
Este trabajo muestra cómo las herramientas se desarrollaron originalmente para la investigación del cáncer puede ser útil para comprender COVID-19: el modelo se creó por primera vez para analizar la participación del sistema renina angiotensina en el desarrollo de tejidos fibrosos en tumores, pero se modificó para incluir S Infección por ARS-CoV-2 y mecanismos específicos de COVID-19. El equipo sigue desarrollando el modelo y planea usarlo para examinar la dinámica del sistema inmunitario en respuesta a diferentes tipos de vacunas contra la COVID-19, así como a las comorbilidades específicas del cáncer que podrían requerir consideraciones especiales para el tratamiento.
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Siga las últimas noticias sobre el brote de coronavirus (COVID-19) Más información: Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2021642118 , www.pnas.org/content/118/3/e2021642118 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por el Hospital General de Massachusetts Cita: COVID-19 desenmascarado: el modelo matemático sugiere estrategias de tratamiento óptimas (5 de enero de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-covid-unmasked-math-optimal- tratamiento.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.