COVID prolongado: la acumulación de proteína de pico del SARS-CoV-2 está relacionada con efectos cerebrales duraderos

Investigadores de Helmholtz Munich y Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) han identificado un mecanismo que puede explicar los síntomas neurológicos del COVID prolongado.

El estudio muestra que la proteína de pico del SARS-CoV-2 permanece en las capas protectoras del cerebro, las meninges y la médula ósea del cráneo hasta cuatro años después de la infección. Esta presencia persistente de la proteína de pico podría desencadenar una inflamación crónica en los individuos afectados y aumentar el riesgo de enfermedades neurodegenerativas.

El equipo, dirigido por el profesor Ali Ertürk, director del Instituto de Biotecnologías Inteligentes de Helmholtz Munich, también descubrió que las vacunas de ARNm contra la COVID-19 reducen significativamente la acumulación de la proteína de pico en el cerebro. Sin embargo, la persistencia de la proteína de pico después de la infección en el cráneo y las meninges ofrece un objetivo para nuevas estrategias terapéuticas.

La proteína Spike se acumula en el cerebro.

Una novedosa técnica de imágenes impulsada por IA desarrollada por el equipo del profesor Ertürk proporciona nuevos conocimientos sobre cómo la proteína de pico del SARS-CoV-2 afecta al cerebro. El método vuelve transparentes las muestras de órganos y tejidos, lo que permite la visualización tridimensional de estructuras celulares, metabolitos y, en este caso, proteínas virales. Utilizando esta tecnología, los investigadores descubrieron distribuciones previamente indetectables de proteína de pico en muestras de tejido de pacientes y ratones con COVID-19.

El estudio, publicado en el diario Huésped celular y microbiorevelaron concentraciones significativamente elevadas de proteína de pico en la médula ósea y las meninges del cráneo, incluso años después de la infección. La proteína de pico se une a los llamados receptores ACE2, que abundan especialmente en estas regiones.

«Esto puede hacer que estos tejidos sean especialmente vulnerables a la acumulación a largo plazo de proteína de pico», explica el Dr. Zhouyi Rong, primer autor del estudio.

Ertürk añade: «Nuestros datos también sugieren que la proteína de pico persistente en los límites del cerebro puede contribuir a los efectos neurológicos a largo plazo del COVID-19 y del COVID prolongado. Esto incluye el envejecimiento cerebral acelerado, que podría conducir a una pérdida de cinco a diez años de función cerebral saludable en los individuos afectados».

Las vacunas reducen la acumulación de proteínas de pico y la inflamación cerebral

El equipo de Ertürk descubrió que la vacuna de ARNm COVID-19 de BioNTech/Pfizer reduce significativamente la acumulación de proteína de pico en el cerebro. No se investigaron otras vacunas o tipos de vacunas de ARNm, como las vacunas basadas en vectores o proteínas.

Los ratones vacunados con la vacuna de ARNm mostraron niveles más bajos de proteína de pico tanto en el tejido cerebral como en la médula ósea del cráneo en comparación con los ratones no vacunados. Sin embargo, la reducción fue solo de alrededor del 50%, lo que deja una proteína de pico residual que continúa representando un riesgo tóxico para el cerebro.

«Esta reducción es un paso importante», afirma el profesor Ertürk. «Nuestros resultados, si bien se derivan de modelos de ratón y sólo parcialmente transferibles a humanos, apuntan a la necesidad de terapias e intervenciones adicionales para abordar por completo las cargas a largo plazo causadas por las infecciones por SARS-CoV-2».

Además, se necesitan estudios adicionales para evaluar la relevancia de estos hallazgos para los pacientes con COVID prolongado.

COVID prolongado: un desafío social y médico

A nivel mundial, entre el 50 y el 60 por ciento de la población ha sido infectada con COVID-19, y entre el cinco y el diez por ciento han experimentado un COVID prolongado. Esto suma aproximadamente 400 millones de personas que pueden portar cantidades significativas de proteína de pico.

«No se trata sólo de una cuestión de salud individual, sino de un desafío social», afirma el profesor Ertürk. «Nuestro estudio muestra que las vacunas de ARNm reducen significativamente el riesgo de consecuencias neurológicas a largo plazo y ofrecen una protección crucial. Sin embargo, aún pueden ocurrir infecciones después de la vacunación, lo que lleva a proteínas de pico persistentes en el cuerpo.

«Estos pueden provocar una inflamación cerebral crónica y un mayor riesgo de accidentes cerebrovasculares y otras lesiones cerebrales, lo que podría tener implicaciones sustanciales para la salud pública mundial y los sistemas de atención médica en todo el mundo».

Avances en diagnóstico y tratamiento.

«Nuestros hallazgos abren nuevas posibilidades para diagnosticar y tratar los efectos neurológicos a largo plazo de la COVID-19», afirma Ertürk.

A diferencia del tejido cerebral, la médula ósea y las meninges del cráneo (áreas propensas a la acumulación de proteínas) son más accesibles para los exámenes médicos. Combinado con paneles de proteínas (pruebas diseñadas para detectar proteínas específicas en muestras de tejido), esto podría permitir la identificación de proteínas de pico o marcadores inflamatorios en el plasma sanguíneo o el líquido cefalorraquídeo.

«Estos marcadores son fundamentales para el diagnóstico precoz de las complicaciones neurológicas relacionadas con la COVID-19», explica Ertürk. «Además, caracterizar estas proteínas puede respaldar el desarrollo de terapias dirigidas y biomarcadores para tratar mejor o incluso prevenir los deterioros neurológicos causados ​​por la COVID-19».

Destacando el impacto más amplio del estudio, la profesora Ulrike Protzer, viróloga líder de Helmholtz Munich y de la Universidad Técnica de Munich, agrega: «Dado el impacto global actual de COVID-19 y el creciente enfoque en los efectos a largo plazo, este estudio, que arroja luz sobre vías de invasión cerebral y participación inesperada del huésped a largo plazo, es oportuno. Estos conocimientos críticos no sólo son científicamente significativos sino también de gran interés para la sociedad».