Los anticuerpos en la sangre poco después del inicio de la COVID-19 pueden predecir la gravedad
Una ilustración de los anticuerpos que rodean a un virus. Los anticuerpos tienen forma de proteínas, en términos generales, como árboles de dos ramas. Son producidos por células inmunitarias y secretados en respuesta a elementos que el cuerpo percibe como extraños, como los patógenos microbianos. Crédito: Siarhei
La sangre extraída de pacientes poco después de que se infectaron con el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, puede indicar quién tiene más probabilidades de terminar en el hospital, según un estudio dirigido por investigadores de Stanford Medicine. fundar.
«Hemos identificado un biomarcador temprano de riesgo de progresión a síntomas graves», dijo Taia Wang, MD, Ph.D., profesora asistente de enfermedades infecciosas y de microbiología e inmunología. «Y descubrimos que los anticuerpos provocados por una vacuna de ARNm en este caso, los de Pfizer difieren de manera importante y beneficiosa de los de las personas infectadas con SARS-CoV-2 que luego progresan a síntomas graves». El resultado podría ser eventualmente una prueba que, administrada poco después de un resultado positivo de COVID-19, ayudaría a los médicos a centrar la atención en aquellos que probablemente más la necesiten.
El 18 de enero se publicó un artículo que describe los hallazgos del estudio. en Ciencias Medicina Traslacional. Wang comparte la autoría principal con Gene Tan, Ph.D., profesor asistente en el Instituto J. Craig Venter en La Jolla, California. Los coautores principales del estudio son el académico postdoctoral de Stanford Saborni Chakraborty, Ph.D., y el estudiante graduado Joseph Gonzalez.
«La COVID-19 grave es en gran medida una enfermedad hiperinflamatoria, particularmente en los pulmones», dijo Wang dijo. «Nos preguntamos por qué una minoría de personas desarrolla esta respuesta inflamatoria excesiva, cuando la mayoría de las personas no».
Para averiguarlo, Wang y sus colegas recolectaron muestras de sangre de 178 adultos que habían dado positivo por COVID-19. 19 al visitar un hospital o una clínica de Stanford Health Care. En el momento de la prueba, los síntomas de estas personas eran generalmente leves. Con el paso del tiempo, 15 participantes desarrollaron síntomas lo suficientemente graves como para llevarlos al departamento de emergencias.
Los anticuerpos muestran distinciones
Analizar los anticuerpos en muestras de sangre tomadas de los participantes del estudio el día de su prueba de coronavirus y 28 días después, los investigadores descubrieron algunas diferencias notables entre los que desarrollaron síntomas graves y los que no.
Los anticuerpos tienen forma de proteínas, en términos generales, como árboles de dos ramas. Son producidos por células inmunitarias y secretados en respuesta a elementos que el cuerpo percibe como extraños, como los patógenos microbianos. Una característica sorprendente de los anticuerpos es que sus ramificaciones pueden adoptar multitud de formas. La diversidad espacial y electroquímica resultante de las áreas definidas por las ramificaciones de los anticuerpos y su intersección es tan grande que, en conjunto, los anticuerpos abarcan todos los rincones.
Cuando la forma y la electroquímica de un anticuerpo son complementarias a una característica de un patógeno, se pega con fuerza. A veces, la adherencia no está en el lugar correcto para evitar que el patógeno haga su nefasto negocio. Los anticuerpos que se unen a los patógenos en los lugares correctos, previniendo la infección, se denominan anticuerpos neutralizantes.
En cualquier caso, la adhesión resultante genera lo que se denomina un complejo inmunitario, que atrae células inmunitarias al sitio.
Los investigadores descubrieron que, si bien muchos participantes cuyos síntomas permanecieron leves tenían niveles saludables de anticuerpos neutralizantes contra el SARS-CoV-2 desde el primer momento, los participantes que terminaron hospitalizados inicialmente tenían niveles mínimos o indetectables de anticuerpos neutralizantes, aunque su sistema inmunológico las células comenzaron a bombearlos más tarde en el curso de la infección.
Un segundo hallazgo involucró un aspecto estructural a menudo descuidado de los «troncos» de los anticuerpos: están decorados con cadenas de varios tipos de moléculas de azúcar unidas entre sí. La composición de estas cadenas de azúcar tiene un efecto sobre cuán inflamatorio será un complejo inmunitario.
Muchos tipos de células inmunitarias tienen receptores para este tronco de anticuerpos recubierto de azúcar. Estos receptores distinguen entre las moléculas de azúcar de los anticuerpos, lo que ayuda a determinar qué tan ferozmente responden las células inmunitarias. Un hallazgo clave del nuevo estudio fue que en los participantes que progresaron a COVID-19 grave, las cadenas de azúcar en ciertos anticuerpos dirigidos al SARS-CoV2 eran deficientes en una variedad de azúcar llamada fucosa. Esta deficiencia fue evidente el día que estos «progresores» dieron positivo por primera vez. Por lo tanto, no fue el resultado de una infección grave sino que la precedió.
Además, las células inmunitarias de estos pacientes presentaban niveles excesivamente altos de receptores para estos tipos de anticuerpos que carecen de fucosa. Se sabe que estos receptores, llamados CD16a, estimulan la actividad inflamatoria de las células inmunitarias.
«Algo de inflamación es absolutamente necesario para una respuesta inmunitaria eficaz», dijo Wang. «Pero demasiado puede causar problemas, como en la inflamación masiva que vemos en los pulmones de las personas cuyos sistemas inmunológicos no han podido bloquear el SARS-CoV-2 rápidamente al infectarse», por ejemplo, porque su respuesta inmunológica temprana no generó suficiente anticuerpos neutralizantes contra el virus.
Una mirada a la respuesta de la vacuna
Los científicos también estudiaron los anticuerpos provocados en 29 adultos después de que recibieron la primera y la segunda dosis de la vacuna de ARNm de Pfizer. Compararon estos anticuerpos con los de adultos que no progresaron a una enfermedad grave aproximadamente un mes después de haber sido vacunados o infectados; también los compararon con anticuerpos de personas hospitalizadas con COVID-19. Dos dosis de vacuna condujeron a niveles generales altos de anticuerpos neutralizantes. Además, el contenido de fucosa del anticuerpo fue alto en los grupos vacunados y levemente sintomáticos, pero bajo en las personas hospitalizadas.
Wang y sus asociados probaron sus hallazgos en ratones que habían sido modificados genéticamente para que sus células inmunitarias presentaran receptores humanos para anticuerpos en sus superficies. Aplicaron inmunocomplejos extraídos, de diversas formas, de pacientes con altos niveles de anticuerpos deficientes en fucosa, pacientes con niveles normales o adultos vacunados a las tráqueas de los ratones. Los investigadores observaron cuatro horas más tarde que los extractos de inmunocomplejos deficientes en fucosa generaron una reacción inflamatoria masiva en los pulmones de los ratones. Ni los extractos de fucosa normal ni los extractos de individuos vacunados tuvieron este efecto.
Cuando el experimento se repitió en ratones similares que habían sido modificados biológicamente para que carecieran de CD16a, no hubo tal respuesta hiperinflamatoria en sus pulmones.
Wang dijo que los factores inmunológicos que los investigadores identificaron (una respuesta lenta de anticuerpos neutralizantes, niveles deficientes de fucosa en las cadenas de azúcar unidas a los anticuerpos y receptores hiperabundantes para anticuerpos con deficiencia de fucosa) fueron, por sí solos, modestamente predictivos de la gravedad de la COVID-19 . Pero en conjunto, permitieron a los científicos adivinar el curso de la enfermedad con una precisión de alrededor del 80 %.
Wang especula que la abundancia de CD16a en las células inmunitarias y la ausencia relativa de fucosa en las cadenas de azúcar de los anticuerpos pueden no ser fenómenos completamente no relacionados en algunas personas, y que si bien ninguno de los dos por sí solo es suficiente para inducir síntomas inflamatorios graves de manera constante después de la infección por SARS-CoV-2, la combinación conduce a una sobremarcha inflamatoria devastadora.
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Los coronavirus del resfriado común dificultan la respuesta inmunitaria de los anticuerpos a la infección por SARS-CoV-2 Más información: Saborni Chakraborty et al, Las respuestas tempranas de anticuerpos afucosilados no neutralizantes están asociadas con COVID -19 de gravedad, Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.abm7853 Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Stanford Cita: Los anticuerpos en sangre poco después del inicio de COVID-19 pueden predecir severidad (2022, 19 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-antibodies-blood-covid-onset-severity.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.