Universidad de Cambridge
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La desregulación del hierro y la eritropoyesis por estrés inflamatorio se asocian con el resultado a largo plazo de COVID-19 Resumen Se informan cada vez más sobre síntomas persistentes después de la infección por SARS-CoV-2, aunque los impulsores de las secuelas posagudas (PASC) de COVID-19 no están claros. Aquí evaluamos a 214 personas infectadas con SARS-CoV-2, con diferente gravedad de la enfermedad, durante un año desde la aparición de los síntomas de COVID-19 para determinar los correlatos tempranos de PASC. Una firma multivariada detectada más allá de dos semanas de enfermedad, que abarca inflamación no resuelta, anemia, niveles bajos de hierro sérico, expresión genética alterada de la homeostasis del hierro y eritropoyesis por estrés emergente; diferenció a aquellos que informaron PASC meses después, independientemente de la gravedad de COVID-19. Una firma del metabolismo del hemo en sangre total, enriquecida en pacientes hospitalizados entre el mes 1 y el 3 después del inicio, coincidió con una pronunciada reticulocitosis por deficiencia de hierro. La linfopenia y un número bajo de células dendríticas persistieron en aquellos con PASC, y el análisis unicelular informó una mala distribución del hierro, lo que sugiere una carga de hierro en monocitos y una mayor demanda de hierro en los linfocitos en proliferación. Por lo tanto, los defectos en la homeostasis del hierro, la eritropoyesis desregulada y la disfunción inmune debido a la COVID-19 posiblemente contribuyan a un transporte ineficiente de oxígeno, al desequilibrio inflamatorio y a la sintomatología persistente, y pueden ser terapéuticamente tratables. |
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Los problemas con los niveles de hierro en la sangre y la capacidad del cuerpo para regular este importante nutriente como resultado de la infección por SARS-CoV-2 podrían ser un desencadenante clave del COVID prolongado, según descubrió una nueva investigación.
El descubrimiento no solo apunta a posibles formas de prevenir o tratar la afección, sino que también podría ayudar a explicar por qué síntomas similares a los del COVID prolongado también se observan comúnmente en una serie de afecciones posvirales e inflamación crónica.
Aunque las estimaciones son muy variables, hasta tres de cada 10 personas infectadas con SARS-CoV-2 podrían desarrollar COVID prolongado, con síntomas que incluyen fatiga, dificultad para respirar, dolores musculares y problemas de memoria y concentración ('niebla mental'). Se estima que, solo en el Reino Unido, 1,9 millones de personas padecían COVID prolongado en marzo de 2023, según la Oficina de Estadísticas Nacionales.
Poco después del inicio de la pandemia de COVID-19, investigadores de la Universidad de Cambridge comenzaron a reclutar personas que habían dado positivo por el virus para la cohorte de COVID-19 del BioResource del Instituto Nacional de Investigación en Salud y Atención (NIHR). Estos incluyeron personal de atención médica asintomático identificado mediante exámenes de rutina hasta pacientes admitidos en Cambridge University Hospitals NHS Foundation Trust, algunos en su unidad de cuidados intensivos.
En el transcurso de un año, los participantes proporcionaron muestras de sangre, lo que permitió a los investigadores monitorear los cambios en la sangre después de la infección. A medida que quedó claro que un número significativo de pacientes seguirían teniendo síntomas que persistirían (COVID prolongado), los investigadores pudieron rastrear estas muestras para ver si algún cambio en la sangre se correlacionaba con su condición posterior.
En los hallazgos publicados en Nature Immunology, investigadores del Instituto de Inmunología Terapéutica y Enfermedades Infecciosas de Cambridge (CITIID) de la Universidad de Cambridge, junto con colegas de Oxford, analizaron muestras de sangre de 214 personas. Aproximadamente el 45% de los encuestados sobre su recuperación informaron síntomas de COVID prolongado entre tres y diez meses después.
El profesor Ken Smith, que era director del CITIID en el momento del estudio y ahora trabaja en el Instituto de Investigación Médica Walter y Eliza Hall (WEHI) en Melbourne, Australia, dijo: "Habiendo reclutado a un grupo de personas con SARS-CoV -2 al comienzo de la pandemia, el análisis de varias muestras de sangre e información clínica recopiladas durante un período de 12 meses después de la infección ha demostrado ser invaluable al brindarnos información importante e inesperada sobre por qué, para algunas personas desafortunadas, se sigue la infección inicial por SARS-CoV-2 por meses de síntomas persistentes”.
El equipo descubrió que la inflamación continua, una parte natural de la respuesta inmune a la infección, y los niveles bajos de hierro en la sangre, que contribuyen a la anemia y alteran la producción saludable de glóbulos rojos, se podían observar tan pronto como dos semanas después del COVID-19 en esos individuos reportando COVID prolongado muchos meses después.
La desregulación temprana del hierro fue detectable en el grupo de COVID prolongado independientemente de la edad, el sexo o la gravedad inicial de la COVID-19, lo que sugiere un posible impacto en la recuperación incluso en aquellos que tenían un riesgo bajo de sufrir una COVID-19 grave o que no requirieron hospitalización o oxigenoterapia cuando está enfermo.
La Dra. Aimee Hanson, que trabajó en el estudio mientras estaba en la Universidad de Cambridge y ahora está en la Universidad de Bristol, dijo: “Los niveles de hierro y la forma en que el cuerpo regula el hierro se alteraron desde el principio durante la infección por SARS-CoV-2. , y tardó mucho en recuperarse, especialmente en aquellas personas que informaron de COVID prolongado meses después.
"Aunque vimos evidencia de que el cuerpo estaba tratando de rectificar la baja disponibilidad de hierro y la anemia resultante produciendo más glóbulos rojos, no estaba haciendo un trabajo particularmente bueno frente a la inflamación continua".
Curiosamente, aunque la desregulación del hierro fue más profunda durante y después de la COVID-19 grave, aquellos que desarrollaron una COVID prolongada después de un curso más leve de la COVID-19 aguda mostraron patrones similares en la sangre. La asociación más pronunciada con el COVID prolongado fue la rapidez con la que la inflamación, los niveles de hierro y la regulación volvieron a la normalidad después de la infección por SARS-CoV-2, aunque los síntomas tendieron a continuar mucho después de que los niveles de hierro se recuperaron.
El coautor del estudio, el profesor Hal Drakesmith, del Instituto Weatherall de Medicina Molecular MRC de la Universidad de Oxford, dijo que la desregulación del hierro es una consecuencia común de la inflamación y es una respuesta natural a la infección.
“Cuando el cuerpo tiene una infección, responde eliminando hierro del torrente sanguíneo. Esto nos protege de bacterias potencialmente letales que capturan el hierro en el torrente sanguíneo y crecen rápidamente. Es una respuesta evolutiva que redistribuye el hierro en el cuerpo y el plasma sanguíneo se convierte en un desierto de hierro.
“Sin embargo, si esto continúa por mucho tiempo, hay menos hierro para los glóbulos rojos, por lo que el oxígeno se transporta de manera menos eficiente afectando el metabolismo y la producción de energía, y para los glóbulos blancos, que necesitan hierro para funcionar correctamente. El mecanismo de protección acaba convirtiéndose en un problema”.
Los hallazgos pueden ayudar a explicar por qué síntomas como la fatiga y la intolerancia al ejercicio son comunes en la COVID prolongada, así como en varios otros síndromes posvirales con síntomas duraderos.
Los investigadores dicen que el estudio apunta a formas potenciales de prevenir o reducir el impacto de la COVID prolongada rectificando la desregulación del hierro en las primeras etapas de la COVID-19 para prevenir resultados adversos para la salud a largo plazo.
Un enfoque podría ser controlar la inflamación extrema lo antes posible, antes de que afecte la regulación del hierro. Otro enfoque podría implicar la suplementación con hierro; sin embargo, como señaló el Dr. Hanson, esto puede no ser sencillo.
"No es necesariamente que las personas no tengan suficiente hierro en su cuerpo, sino que está atrapado en el lugar equivocado", dijo. "Lo que necesitamos es una forma de removilizar el hierro y devolverlo al torrente sanguíneo, donde resulta más útil para los glóbulos rojos".
La investigación también respalda los hallazgos "accidentales" de otros estudios, incluido el estudio IRONMAN, que analizaba si los suplementos de hierro beneficiaban a los pacientes con insuficiencia cardíaca; el estudio se vio interrumpido debido a la pandemia de COVID-19, pero los hallazgos preliminares sugieren que los participantes del ensayo tuvieron menos probabilidades de desarrollar efectos adversos graves a causa del COVID-19. Se han observado efectos similares entre personas que viven con el trastorno sanguíneo beta-talasemia, que puede hacer que las personas produzcan demasiado hierro en la sangre.
La investigación fue financiada por Wellcome, el Consejo de Investigación Médica, el NIHR y el Programa Horizonte 2020 de la Unión Europea.