Científico chileno fue parte de un relevante estudio genético bioinformático para entender el impacto del Covid-19 en pacientes con enfermedad renal diabética

 

• José Carlos Rivas-Ferreira, Científico Cardiovascular del Laboratorio de Investigación Materno-Fetal (LIMaF) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Concepción, fue un eslabón clave en esta investigación de alcance internacional.

Por Andrea Riquelme, periodista Revista In Vitro

Desde inicios del 2020 y durante 2 años la pandemia del Covid-19 nos tuvo en ascuas observando la evolución de la infección en todo el mundo, al igual que su impacto y secuelas en pacientes con otras patologías de base. Los estudios confirmaron que los pacientes diabéticos contagiados por el virus desarrollaron una serie de complicaciones que agravaron sus pronósticos, a la vez que despertaron el interés internacional de científicos interesados en aprender sobre su impredecible y misterioso comportamiento. Así, el Dr. José Carlos Rivas-Ferreira (@jkrlosrivas_vascular_research), científico cardiovascular del Laboratorio de Investigación Materno-Fetal (LIMaF) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Concepción (UdeC), se unió a un par de colegas ubicados en México y Estados Unidos, para estudiar la curiosa evolución del Covid-19 en pacientes con Enfermedad Renal Diabética (en inglés DKD, Diabetic Kidney Disease).

El estudio fue publicado a fines de diciembre en la revista científica internacional MDPI Journal de Suiza, en la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, PubMed y en múltiples medios europeos. El estudio se desarrolló durante 9 meses de exhaustivo trabajo, con la recopilación de una gran variedad de información proveniente de fuentes publicadas con anterioridad en bases de datos internacionales y bancos de genes, asociados a pacientes con diabetes, enfermedad renal diabética y Covid-19.

Dr. José Carlos Rivas-Ferreira: Nuestras células deciden frente al estrés de un estado patológico, si avanzan, retroceden o programan su muerte.

La enfermedad renal diabética es una patología crónica progresiva que puede derivar en diálisis y trasplante, y de acuerdo con la investigación, supone características particulares en el contexto de este virus. “Durante este estudio observamos una alta mortalidad en pacientes con Covid-19 asociada a etapas avanzadas de Enfermedad Renal Diabética. Lo más interesante es que la totalidad de las conclusiones son fruto de un acabado análisis bioinformático, es decir, un gran volumen de datos genéticos y biológicos con alrededor de 13 mil genes, gran parte de ellos entrelazados y con patrones comunes, algunos haciendo sinergia y otros en contraposición entre ambas enfermedades: Covid-19 v/s enfermedad renal diabética“, sostiene Rivas-Ferreira.

Las estadísticas indican que alrededor de un 40% de los pacientes diabéticos desarrollan la Enfermedad Renal Diabética en un largo a mediano plazo y cerca de un 50% desarrollaran una enfermedad renal terminal. Solo como referencia, en el 2020, gran parte de estos pacientes fueron hospitalizados por Covid y desarrollaron neumonías severas, así como también enfermedades multiorgánicas de gran complejidad, llegando a concluir que la enfermedad fue más severa en pacientes con enfermedad renal diabética previa. Asimismo, se registró una gama de complicaciones que afectaron a órganos como el cerebro, pulmón y corazón, el sistema nervioso y riñón en su gran mayoría. A futuro, en las próximas variantes de este virus, será importante – a criterio de los autores de esta investigación- establecer un protocolo de diagnóstico dinámico, considerando transversalmente síntomas comunes presentes en patologías secundarias al perfil del paciente diabético. Cabe señalar que gran parte de los pacientes diabéticos finalmente fallecen por complicaciones microvasculares, cardiovasculares y/o respiratorias y no por causa directa de la diabetes mal tratada.

Para el investigador chileno, el estudio genético les permitió concluir que existen ciertos tipos de genes que están regulados al alza, es decir, expresan proteínas en forma elevada, mientras que otros están en cierta forma silenciados y su expresión de proteínas es casi nula. Aquellos genes que expresan proteínas en forma elevada exacerban la respuesta inflamatoria, inmune y la cascada de coagulación, entre otras, originando las múltiples complicaciones en las personas infectadas por SARS-Cov-2. El investigador chileno añade en este sentido que: “Este estudio de expresión diferencial de genes, es similar a encender una luz en un túnel que hasta ahora se encontraba en penumbras, que contribuye directamente a la comunidad científica internacional, instando a nuevos proyectos de investigación dirigidos a dilucidar el estudio de nuevas rutas biológicas y de señalización celular, que estos genes nos podrían proporcionar. Sería magnífico que a futuro se establezcan pruebas diagnósticas precoces, que nos permitan correlacionar las enfermedades de base con la patología actual y establecer así el tratamiento más idóneo para el paciente.

Dra. Loranda Calderón: La hipótesis era que “¿Existen genes clave implicados en las complicaciones de pacientes con nefropatía diabética cuando se infectan con COVID-19?”

En opinión de la Dra. Loranda Calderón, profesor investigador de tiempo completo titular “B”, del Laboratorio de Inmunogenética de la Facultad de Biología de la Universidad Autónoma de Sinaloa (México): “En el presente estudio la bioinformática nos permite aplicar herramientas computacionales para el manejo de datos biológicos. Utilizar estas herramientas computacionales nos permitió partir de datos que ya estaban publicados para la optimización del tiempo y los recursos financieros, y así plantear una pregunta de investigación que no había sido abordada previamente. La hipótesis era que “¿Existen genes clave implicados en las complicaciones de pacientes con nefropatía diabética cuando se infectan con COVID-19?” y la realización de este estudio nos permitió comprobarla y actualmente nos estamos en proceso de la validación experimental”.

Dra. Katia Aviña: La implementación de flujos de trabajo computacional (pipelines) nos permite abordar desde diferentes ángulos los fenómenos biológicos y moleculares que subyacen la complejidad de una enfermedad.

Por su parte, la Dra. Katia Aviña-Padilla, Biotecnóloga del Departamento Ciencia de Cultivo de la Universidad de Illinois (Estados Unidos) y miembro del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) de Irapuato-México, explica que: “La implementación de flujos de trabajo computacional (pipelines) nos permite abordar desde diferentes ángulos los fenómenos biológicos y moleculares que subyacen la complejidad de una enfermedad. En este contexto, nuestro estudio se enfocó en dilucidar las moléculas clave involucradas en las complicaciones de una población de pacientes susceptibles; es decir, los pacientes diabéticos con afección renal. Estudios posteriores empleando dichas herramientas computacionales en estudios con enfoque multiómico y/o de biología de sistemas, nos permitirán una mejor comprensión respecto a la regulación a nivel genético y las tasas de afectación asociadas con nuevas variantes del virus Sars-Cov2”.

Finalmente, Rivas-Ferreira concluye que es realmente interesante el proceso de reprogramación transcripcional que se establece a nivel molecular, ya que “nuestras células deciden frente al estrés de un estado patológico, si avanzan, retroceden o programan su muerte. De acuerdo con el dogma de la Biología Molecular, la información fluye desde el ADN al ARN y este último hacia la síntesis de una proteína en particular, proteína que la célula la destinará para su correcto funcionamiento. No obstante, en presencia de enfermedad este proceso y fluidez de la información se ve totalmente alterado, perdiéndose el control y regulación de la síntesis de proteínas en el núcleo, generando un estado en el que la célula se reprograma a sí misma y se adapta de acuerdo con las necesidades de su estresante entorno. Este es el desequilibrio tormentoso entre la Covid-19 v/s diabetes, cediendo el triunfo a la infección por sobre la defensa“.  A futuro, el grupo de investigadores no descarta la posibilidad de seguir estudiando la relación del Covid-19 y diabetes, con otros factores, tales como; obesidad, tabaquismo o ciertos grupos poblacionales radicados en zonas geográficas específicas.

Sobre la publicación científica:

Link del open access MDPI.

https://www.mdpi.com/2073-4425/13/12/2412

Link del open access a PubMed. 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36553678/

De la redacción del equipo editorial de revistainvitro.cl