¿Qué es el receptor ACE2 y cómo se relaciona con el coronavirus?
Un modelo molecular de las proteínas de pico (rojo) del SARS-CoV-2 que se unen a la proteína de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), el receptor (azul ) que es su ruta de entrada a la celda de destino. Crédito: Juan Gaertner/Science Photo Library
En la búsqueda de tratamientos para la COVID-19, muchos investigadores centran su atención en una proteína específica que permite que el virus infecte las células humanas. Llamada enzima convertidora de angiotensina 2, o «receptor» ACE2, la proteína proporciona el punto de entrada para que el coronavirus se conecte e infecte una amplia gama de células humanas. ¿Podría ser esto central en la forma de tratar esta enfermedad?
Somos científicos con experiencia en farmacología, biología molecular y bioquímica, con un fuerte compromiso de aplicar estas habilidades al descubrimiento de nuevas terapias para enfermedades humanas. En particular, los tres autores tienen experiencia en el estudio de la señalización de angiotensina en diversos entornos de enfermedad, una vía bioquímica que parece ser central en COVID-19. Estas son algunas de las cuestiones clave para comprender por qué se presta tanta atención a esta proteína.
¿Qué es el receptor ACE2?
ACE2 es una proteína en la superficie de muchos tipos de células. . Es una enzima que genera pequeñas proteínas cortando la proteína más grande angiotensinógeno que luego pasa a regular las funciones en la célula.
Usando la proteína con forma de espiga en su superficie, el virus SARS-CoV-2 se une a ACE2 como una llave que se inserta en una cerradura antes de ingresar e infectar las células. Por lo tanto, ACE2 actúa como un receptor de entrada celular para el virus que causa COVID-19.
¿En qué parte del cuerpo se encuentra?
ACE2 está presente en muchos tipos de células y tejidos, incluidos los pulmones, el corazón, los vasos sanguíneos, los riñones, el hígado y el tracto gastrointestinal. Está presente en las células epiteliales, que recubren ciertos tejidos y crean barreras protectoras.
El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre los pulmones y los vasos sanguíneos se produce a través de este revestimiento epitelial del pulmón. ACE2 está presente en el epitelio de la nariz, la boca y los pulmones. En los pulmones, la ACE2 es muy abundante en los neumocitos tipo 2, un tipo de célula importante presente en las cámaras dentro del pulmón llamadas alvéolos, donde se absorbe el oxígeno y se libera el dióxido de carbono de desecho.
¿Cuál es la función normal de la ACE2? juega en el cuerpo?
ACE2 es un elemento vital en una vía bioquímica que es fundamental para regular procesos como la presión arterial, la cicatrización de heridas y la inflamación, llamada vía del sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAAS).
ACE2 ayuda a modular las muchas actividades de una proteína llamada angiotensina II (ANG II) que aumenta la presión arterial y la inflamación, aumentando el daño a los revestimientos de los vasos sanguíneos y varios tipos de lesiones tisulares. ACE2 convierte ANG II en otras moléculas que contrarrestan los efectos de ANG II.
ACE2 actúa como receptor del virus SARS-CoV-2 y le permite infectar la célula. Crédito: The Conversation, CC BY-SA
De mayor relevancia para COVID-19, ANG II puede aumentar la inflamación y la muerte de células en los alvéolos, que son fundamentales para llevar oxígeno al cuerpo; ACE2 reduce estos efectos dañinos de ANG II.
Cuando el virus SARS-CoV-2 se une a ACE2, evita que ACE2 realice su función normal para regular la señalización de ANG II. Por lo tanto, la acción de ACE2 se «inhibe», eliminando los frenos de la señalización de ANG II y haciendo que más ANG II esté disponible para lesionar los tejidos. Es probable que esta «disminución del frenado» contribuya a las lesiones, especialmente en los pulmones y el corazón, en pacientes con COVID-19.
¿Todos tienen el mismo número de ACE2 en sus células?
No. ACE2 está presente en todas las personas, pero la cantidad puede variar entre individuos y en diferentes tejidos y células. Cierta evidencia sugiere que ACE2 puede ser mayor en pacientes con hipertensión, diabetes y enfermedad coronaria. Los estudios han encontrado que la falta de ACE2 (en ratones) se asocia con lesiones graves en los tejidos del corazón, los pulmones y otros tipos de tejidos.
¿La cantidad de receptores determina si alguien se enferma más o menos?
Esto no está claro. El virus SARS-CoV-2 requiere ACE2 para infectar las células, pero no se comprende bien la relación precisa entre los niveles de ACE2, la infectividad viral y la gravedad de la infección.
Aún así, aparte de su capacidad para unirse al SARS- El virus CoV-2, ACE2 tiene efectos protectores contra la lesión tisular, al mitigar los efectos patológicos de ANG II.
Cuando la cantidad de ACE2 se reduce porque el virus está ocupando el receptor, las personas pueden ser más susceptibles a una enfermedad grave por COVID-19. Esto se debe a que hay suficiente ACE2 disponible para facilitar la entrada viral, pero la disminución de ACE2 disponible contribuye a una mayor lesión mediada por ANG II. En particular, la reducción de ACE2 aumentará la susceptibilidad a la inflamación, la muerte celular y la insuficiencia orgánica, especialmente en el corazón y los pulmones.
¿Qué órganos están más gravemente dañados por el SARS-CoV-2?
Los pulmones son el sitio principal de lesión por la infección por SARS-CoV-2, que causa el COVID-19. El virus llega a los pulmones después de entrar por la nariz o la boca.
ANG II provoca lesión pulmonar. Si hay una disminución en la actividad de ACE2 (porque el virus se une a él), entonces ACE2 no puede descomponer la proteína ANG II, lo que significa que hay más para causar inflamación y daño en el cuerpo.
La enzima ACE convierte la angiotensina I en angiotensina II. La función principal de ACE2 es descomponer la angiotensina II en moléculas que contrarresten los efectos nocivos de la angiotensina II; pero si el virus ocupa el receptor ACE2 en la superficie de las células, entonces su función se debilita (líneas rojas). Los medicamentos llamados inhibidores de la ECA inhiben la formación de angiotensina II, que de otro modo interactuaría con el receptor de angiotensina tipo 1 para producir daño e inflamación en los tejidos. Los medicamentos llamados BRA bloquean la interacción de la angiotensina II con su receptor. Crédito: Figura adaptada de NEJM The Conversation, CC BY-SA
El virus también afecta a otros tejidos que expresan ACE2, incluido el corazón, donde pueden producirse daños e inflamación (miocarditis). Los riñones, el hígado y el tracto digestivo también pueden lesionarse. Los vasos sanguíneos también pueden ser un sitio para el daño.
En un artículo de investigación reciente, argumentamos que un factor clave que determina la gravedad del daño en pacientes con COVID-19 es una actividad anormalmente alta de ANG II.
¿Qué son los inhibidores de la ECA? ¿Son un posible tratamiento o profiláctico para el SARS-CoV-2?
La enzima convertidora de angiotensina (ACE, también conocida como ACE1) es otra proteína, que también se encuentra en tejidos como el pulmón y el corazón, donde está presente ACE2. Los medicamentos que inhiben las acciones de ACE1 se llaman inhibidores de ACE. Ejemplos de estos medicamentos son ramipril, lisinopril y enalapril. Estos medicamentos bloquean las acciones de ACE1 pero no de ACE2. ACE1 impulsa la producción de ANG II. En efecto, ACE1 y ACE2 tienen una relación «yin-yang»; ACE1 aumenta la cantidad de ANG II, mientras que ACE2 reduce ANG II.
Al inhibir la ACE1, los inhibidores de la ECA reducen los niveles de ANG II y su capacidad para aumentar la presión arterial y la lesión tisular. Los inhibidores de la ECA se prescriben comúnmente para pacientes con hipertensión, insuficiencia cardíaca y enfermedad renal.
Otra clase de medicamentos comúnmente recetados, los bloqueadores de los receptores de angiotensina (ARB, por ejemplo, losartán, valsartán, etc.) tienen efectos similares a los inhibidores de la ECA y también pueden ser útiles en el tratamiento de COVID-19.
La evidencia de un efecto protector de los inhibidores de la ECA y los bloqueadores de los receptores de angiotensina en pacientes con COVID-19 se mostró en un trabajo reciente en coautoría de uno de los usDr. Loomba.
No existe evidencia que sugiera el uso profiláctico de estos medicamentos; no recomendamos a los lectores que tomen estos medicamentos con la esperanza de que prevengan el COVID-19. Deseamos enfatizar que los pacientes solo deben tomar estos medicamentos según las instrucciones de su proveedor de atención médica.
Un nuevo ensayo clínico prueba el inhibidor de la ECA contra el SARS-CoV-2
En colaboración con un equipo multidisciplinario grupo de investigadores, el Dr. Loomba ha iniciado un ensayo clínico multicéntrico (aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo) para examinar la eficacia de ramipril, un inhibidor de la ECA, en comparación con un placebo para reducir la mortalidad, el ingreso en la UCI o la necesidad de ventilación mecánica en pacientes con COVID-19.
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Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
Cita: ¿Qué es el receptor ACE2 y cómo se relaciona con el coronavirus? (2020, 14 de mayo) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-ace2-receptor-coronavirus.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.