COVID-19 engorda las células de nuestro cuerpo para alimentar su dominio viral

El virus que causa el COVID-19 toma el control masivo del sistema de procesamiento de grasa del cuerpo, creando depósitos celulares de grasa que le permiten al virus secuestrar la maquinaria molecular del cuerpo y causar enfermedades.

Después de que los científicos descubrieran el importante papel de la grasa para el SARS-CoV-2, usaron medicamentos para bajar de peso y otros compuestos dirigidos a la grasa para tratar de detener el virus en el cultivo celular. Separado de su combustible graso, el virus dejó de replicarse en 48 horas.

Los autores del artículo reciente en Comunicaciones de la naturaleza advierta que los resultados están en cultivos celulares, no en personas; queda mucha más investigación para ver si tales compuestos son prometedores para las personas diagnosticadas con COVID. Pero los científicos, de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón y el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía, califican el trabajo como un paso significativo hacia la comprensión del virus.

«Este es un trabajo emocionante, pero es el comienzo de un viaje muy largo», dijo Fikadu Tafesse, autor correspondiente del estudio y profesor asistente de microbiología molecular e inmunología en OHSU. «Tenemos una observación interesante, pero tenemos mucho más que aprender sobre los mecanismos de esta enfermedad».

Grasa como combustible

El equipo se embarcó en el estudio basándose en las observaciones de que las personas con un alto índice de masa corporal y condiciones como la enfermedad cardiovascular y la diabetes son más sensibles a la enfermedad.

El equipo estudió el efecto del SARS-CoV-2 en más de 400 lípidos en dos líneas celulares humanas diferentes. Los científicos encontraron un cambio masivo en los niveles de lípidos, con algunas grasas aumentando hasta 64 veces. En una línea celular, casi el 80 por ciento de las grasas fueron alteradas por el virus; en el otro, se cambiaron niveles de poco más de la mitad.

Los lípidos más afectados fueron los triglicéridos, esos pequeños paquetes de grasa que la mayoría de los pacientes tratan de mantener al mínimo. Los triglicéridos son cruciales para nuestra salud, ya que nos permiten almacenar energía y mantener membranas saludables en nuestras células.

Resulta que esas manchas aceitosas de grasa también son críticas para el virus COVID.

«Los lípidos son una parte importante de cada célula. Literalmente nos mantienen unidos al mantener nuestras células intactas y son una fuente importante de almacenamiento de energía para nuestros cuerpos», dijo Jennifer Kyle, científica biomédica de PNNL que se especializa en la medición de lipidos. «Son un objetivo atractivo para un virus».

Cuando necesitamos energía, las células descomponen los triglicéridos en materia prima útil: tres ácidos grasos que contiene cada molécula de triglicérido.

El equipo descubrió que el SARS-CoV2 no solo aumenta la cantidad de triglicéridos en nuestras células. El virus también cambia gran parte de nuestro sistema de procesamiento de grasa, modificando la capacidad del cuerpo para utilizar la grasa como combustible.

Los científicos fueron más allá y observaron los efectos de 24 de las 29 proteínas del virus en los niveles de lípidos. El minucioso trabajo de laboratorio se realizó en OHSU y luego las células se enviaron a PNNL para su medición y análisis.

Cortar el suministro de combustible

El equipo identificó un puñado de proteínas virales cuyo efecto sobre los niveles de triglicéridos fue particularmente fuerte. Con base en los hallazgos, el equipo buscó en las bases de datos e identificó varios compuestos que podrían tener el potencial de alterar el sistema de procesamiento de grasa del cuerpo. Varios demostraron ser efectivos para detener la replicación del virus en el laboratorio.

Un medicamento para bajar de peso aprobado, Orlistat, un inhibidor de la lipasa, detuvo la replicación viral. Un compuesto experimental conocido como GSK2194069 también detuvo el virus. Estos y otros compuestos funcionaron contra todas las variantes de SARS-CoV2 probadas: alfa, beta, gamma y delta.

«A medida que el virus se replica, necesita un suministro continuo de energía», dijo Tafesse, cuyo equipo también ha observado cambios en los lípidos como resultado del virus Zika y el VIH. «Más triglicéridos podrían proporcionar esa energía en forma de ácidos grasos. Pero no sabemos exactamente cómo el virus usa estos lípidos para su beneficio».

La investigación es el resultado de una conexión continua entre OHSU y PNNL. Hace cuatro años, las instituciones lanzaron una colaboración ahora conocida como Pacific Northwest Biomedical Innovation Co-Laboratory, o PMedIC, donde científicos y médicos trabajan juntos para unir la ciencia básica y la experiencia clínica para explorar enfermedades y desarrollar terapias innovadoras.

El esfuerzo combina la investigación básica de PNNL, particularmente la capacidad de medir e interpretar los niveles de moléculas como lípidos, proteínas y metabolitos, con la amplia experiencia de OHSU con la ciencia de las enfermedades humanas. La colaboración ha generado varios proyectos de investigación y ha producido resultados relevantes para el virus Zika, insuficiencia renal y la enfermedad de Alzheimer.

Los autores del artículo de PNNL incluyen a Kyle, Thomas Metz, Lisa Bramer y Joon-Yong Lee. Los autores de OHSU son Tafesse, el primer autor Scotland Farley, Hans Leier, Jules Weinstein, Timothy Bates y Carsten Schultz.