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Bradiquinina, la esperanza para entender el Covid-19 venida de un superordenador

El superordenador Summit tardó una semana en analizar miles de millones de secuencias genéticas
El superordenador Summit tardó una semana en analizar miles de millones de secuencias genéticas   -   Derechos de autor  Carlos Jones/ORNL and Carlos Jones
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La carrera de obstáculos para comprender el Covid-19 y mejorar el tratamiento podría haber dado un salto importante si se confirman las conclusiones de Summit, el superordenador más potente del mundo, situado en el Oak Ridge National Lab de Estados Unidos.

Según explica el experto en inteligencia artificial Thomas Smith en un artículo de la plataforma Medium que se ha vuelto viral, Summit analizó 40.000 genes de 17.000 muestras, 2.500 millones de combinaciones genéticas y aunque es el segundo ordenador más rápido del mundo le llevó una semana.

Para los científicos que analizaron los resultados arrojados por la supermáquina fue "un momento eureka" según declaró a Forbes el director de la investigación Daniel Jacobson. Summit les mostró que la clave de la infección por Covid-19 y los insidiosos síntomas que puede provocar podía estar en la bradicinina (o bradiquinina), un compuesto químico natural que regula la presión sanguínea.

El descubrimiento informático podría explicar que el Covid-19 provoque problemas vasculares en determinados pacientes, desde derrames cerebrales hasta inflamaciones de la piel o los dedos de los pies.

Entendiendo el Covid, una carrera contrarreloj

Enfrentados a un nuevo virus y una nueva enfermedad desconocidos, las autoridades sanitarias y el personal médico han ido aprendiendo sobre la marcha cómo tratarlo.

En un principio se presentó como un síndrome respiratorio (de hecho el nombre científico todavía es Síndrome Respiratorio Agudo Severo 2, SARS-CoV-2), un catarro fuerte o una gripe. Y los tratamientos iban en ese sentido.

Pero muy pronto los médicos en primera línea comenzaron a reportar otros síntomas, mucho más preocupantes: derrames cerebrales, problemas cardiacos, afecciones de la piel y problemas circulatorios en las extremidades, principalmente en los pies. También se detectaron problemas hormonales en algunos casos.

Los sanitarios comenzaron a darse cuenta de que dar oxígeno o intubar a los pacientes graves, el protocolo inicial y normal para una deficiencia respiratoria, no siempre daba el resultado deseado. Había algo más.

Poco a poco todo apuntaba a que los casos más graves y los fallecimientos tenían lugar por una tormenta de citoquinas, una respuesta exagerada del sistema inmune del paciente capaz de dañar los órganos vitales.

El superordenador Summit -y algunos científicos de carne y hueso- creen que la enfermedad puede estar más relacionada con una tormenta de bradicinina, o lo que es lo mismo, con una disfunción del sistema vascular, de la presión sanguínea.

También hay quien considera que ambas podrían estar íntimamente relacionadas.

eLife 2020;9:e59177 DOI: 10.7554/eLife.59177
Tormenta de bradicinina. Abajo, a la derecha, una vena afectada. A la izquierda, una sana.eLife 2020;9:e59177 DOI: 10.7554/eLife.59177

El coronavirus, un ladrón que deja las ventanas abiertas

La teoría de la bradicinina parte de la base, comúnmente aceptada y bien conocida, de que la infección comienza con el virus entrando en el cuerpo a través de los receptores ACE2, muy presentes en la nariz, pero también en intestinos, riñones y corazón.

Lo que Summit mostró al equipo de investigadores es que los efectos del Covid-19 no se limitaban a los que provocaría la colonización de los receptores ACE2: el virus es capaz de manipularlos para provocar una sobrerregulación de estas células que desequilibra el sistema renina-angiotensina (RAS) provocando una tormenta de bradicinina.

El RAS es un mecanismo hormonal implicado entre otras cosas en la regulación de la presión sanguínea: algunos médicos habían descrito el Covid como un "mal de altura", como si los pacientes estuvieran en un avión sin presurizar. "Sorprendentemente, encontramos que los dos lados del sistema RAS también están claramente implicados en la modulación del sistema inmunitario" dice el papel científico de los investigadores.

"En este sentido, Covid-19 es como un ladrón que se desliza por la ventana abierta del segundo piso y comienza a saquear la casa. Una vez dentro, sin embargo, no sólo se llevan tus cosas, sino que también abren todas las puertas y ventanas para que sus cómplices puedan entrar y ayudar a saquear más eficientemente" resume Thomas Smith en su artículo.

El SARS-CoV-2 aumenta los niveles de ACE2, sus aliados que hacen descender la tensión arterial y reduce los de los receptores ACE, que la aumentan, dejando la puerta abierta a la bradicinina.

La bradicinina descontrolada provoca permeabilidad y dilatación vascular e hipotensión, según el artículo científico publicado en julio en la revista E-life Science.

Cuando los respiradores no sirven para nada

Lógicamente, una vez que la presión sanguínea está descontrolada y los vasos sanguíneos aumentan su permeabilidad la puerta queda abierta a disfunciones en casi todo el cuerpo. La puerta se queda abierta.

Los pacientes de Covid afectados por una tormenta de bradicinina se ahogan porque sus alveolos pulmonares están recubiertos de una sustancia gelatinosa, generada por un exceso de ácido hialurónico. "Es como intentar respirar a través de gelatina" decía Jacobson a Medical Express.

Muchos sanitarios habían reportado daños en los vasos sanguíneos del sistema respiratorio y de otros órganos.

Por eso en algunos casos administrar oxígeno o conectar a los pacientes a respiradores se revela un esfuerzo inútil.

eLife 2020;9:e59177 DOI: 10.7554/eLife.59177
Abajo: alveolo inundado por una "gelatina" favorecida por la bradicinina, arriba, alveolo sano.eLife 2020;9:e59177 DOI: 10.7554/eLife.59177

Según la investigación, la permeabilidad vascular favorece la entrada de células del sistema inmunitario que inflaman los pulmones.

Esto explicaría también algunos de los síntomas más inquietantes que se achacaban a daños en el sistema nervioso. Algunos casos de desorientación, psicosis, mareo y los derrames cerebrales podrían estar relacionados con daños en el sistema vascular del cerebro.

Pacientes más expuestos

Otro de los innumerables misterios del Covid es que -aunque hay factores de riesgo conocidos como la edad, el sobrepeso o la diabetes- hay pacientes, de todas las edades más propensos que otros a padecer formas graves de la enfermedad. Se ha especulado con factores genéticos, la microbiota o hasta el grupo sanguíneo.

La teoría de la tormenta de bradicinina podría ayudar a entender quienes están más expuestos a sufrir formas graves de la enfermedad. Por ejemplo, parece cada vez más claro que las mujeres tienen menos probabilidades de morir por Covid-19, y podría deberse a la genética del sistema renina-angiotensina. Los investigadores creen que la presencia de la proteina thymosin beta-4, dos veces mayor en mujeres que en hombres, podría proteger a las mujeres.

Esperanza para el tratamiento

Así pues los investigadores sugieren pues que los esfuerzos en el tratamiento se centren en frenar la tormenta de bradicinina.

"En experimentos posteriores se identificaron varios medicamentos existentes que tienen el potencial de ser reutilizados para el tratamiento de la tormenta de bradicinina. Un posible siguiente paso sería llevar a cabo ensayos clínicos para evaluar la eficacia de estos medicamentos en el tratamiento de pacientes con COVID-19. Además, la comprensión de la forma en que el SARS-Cov-2 afecta al organismo ayudará a los investigadores y clínicos a identificar a las personas que corren mayor riesgo de desarrollar síntomas que ponen en peligro la vida".

Los investigadores sugieren una batería de moléculas que podrían contribuir a frenar la bradicinina y la renina, entre ellas la Vitamina D, y llaman a que se hagan pruebas farmacéuticas rápidamente.