Uno de los aspectos más desconcertantes de la pandemia de COVID-19 es la incapacidad de los médicos para predecir qué pacientes recién hospitalizados desarrollarán una enfermedad grave
por Julia Evangelou Strait, Facultad de Medicina de la Universidad de Washington
Uno de los aspectos más desconcertantes de la pandemia de COVID-19 es la incapacidad de los médicos para predecir qué pacientes recién hospitalizados desarrollarán una enfermedad grave, incluidas las complicaciones que requieren la inserción de un tubo de respiración, diálisis renal u otros cuidados intensivos. El conocimiento de la edad de un paciente y las condiciones médicas subyacentes puede ayudar a predecir tales resultados, pero aún hay sorpresas cuando los pacientes más jóvenes y aparentemente más sanos sufren complicaciones graves que pueden conducir a la muerte.
Ahora, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han demostrado que un análisis de sangre relativamente simple y rápido puede predecir, dentro de un día de la admisión al hospital, qué pacientes con COVID-19 tienen mayor riesgo de complicaciones graves o muerte.
El estudio, publicado el 14 de enero en la revista JCI Insight , involucró a casi 100 pacientes recién ingresados al hospital con COVID-19.
El análisis de sangre mide los niveles de ADN mitocondrial, un tipo único de molécula de ADN que normalmente reside dentro de las fábricas de energía de las células. El ADN mitocondrial que se derrama de las células al torrente sanguíneo es una señal de que se está produciendo un tipo particular de muerte celular violenta en el cuerpo.
«Los médicos necesitan mejores herramientas para evaluar el estado de los pacientes con COVID-19 lo antes posible porque muchos de los tratamientos, como los anticuerpos monoclonales, son escasos y sabemos que algunos pacientes mejorarán sin tratamientos intensivos», dijo el co -autor senior Andrew E. Gelman, Ph.D., la Cátedra de Inmunología y Oncología Jacqueline G. y William E. Maritz en el Departamento de Cirugía.
«Hay tantas cosas que todavía no entendemos sobre esta enfermedad», agregó. «En particular, necesitamos comprender por qué algunos pacientes, independientemente de su edad o de su salud subyacente en algunos casos, entran en esta espiral de muerte hiperinflamatoria. Nuestro estudio sugiere que el daño tisular puede ser una de las causas de esta espiral, ya que el ADN mitocondrial que es liberado es en sí mismo una molécula inflamatoria «.
Los investigadores dijeron que la prueba podría servir como una forma de predecir la gravedad de la enfermedad, así como una herramienta para diseñar mejor los ensayos clínicos, identificando pacientes que podrían, por ejemplo, beneficiarse de tratamientos de investigación específicos. También dijeron que les gustaría evaluar si la prueba podría servir como una forma de monitorear la efectividad de nuevas terapias. Es de suponer que los tratamientos eficaces reducirían los niveles de ADN mitocondrial.
«Necesitaremos ensayos más grandes para verificar lo que encontramos en este estudio, pero si pudiéramos determinar en las primeras 24 horas de ingreso si es probable que un paciente necesite diálisis o intubación o medicación para evitar que su presión arterial baje demasiado, eso cambiaría la forma en que clasificamos al paciente, y podría cambiar la forma en que lo manejamos mucho antes en el curso de la enfermedad «, dijo el coautor principal Hrishikesh S. Kulkarni, MD, profesor asistente de medicina.
Los investigadores, incluidos los coautores Davide Scozzi, MD, Ph.D., científico del personal, y Marlene Cano, Ph.D., investigadora postdoctoral, evaluaron a 97 pacientes con COVID-19 en el Barnes-Jewish Hospital, midiendo sus niveles de ADN mitocondrial el primer día de su estadía en el hospital. Descubrieron que los niveles de ADN mitocondrial eran mucho más altos en los pacientes que finalmente fueron ingresados en la UCI, intubados o murieron. Los investigadores encontraron que esta asociación se mantiene independientemente de la edad, el sexo y las condiciones de salud subyacentes del paciente.
En promedio, los niveles de ADN mitocondrial fueron diez veces más altos en pacientes con COVID-19 que desarrollaron una disfunción pulmonar severa o finalmente murieron. Aquellos con niveles elevados tenían casi seis veces más probabilidades de ser intubados, tres veces más probabilidades de ser admitidos en la UCI y casi el doble de probabilidades de morir en comparación con aquellos con niveles más bajos.
Además, la prueba predijo resultados tan bien o mejores que los marcadores de inflamación existentes actualmente medidos en pacientes hospitalizados con COVID-19. La mayoría de los otros marcadores de inflamación medidos en pacientes con COVID-19, incluidos los que aún están bajo investigación, son marcadores generales de inflamación sistémica, en lugar de inflamación específica de la muerte celular, según los investigadores.
«Los virus pueden causar un tipo de daño tisular llamado necrosis que es una respuesta inflamatoria violenta a la infección», dijo Gelman. «Los saltos de celda abierta, liberando el contenido, incluyendo el ADN mitocondrial, que a su vez impulsa la inflamación. En COVID-19 pacientes , no ha habido evidencia anecdótica de este tipo de celular y daño tisular en el pulmón, el corazón y los riñones. Creemos que es posible que las medidas de ADN mitocondrial en la sangre pueden ser una señal temprana de este tipo de muerte celular en órganos vitales «.
Los investigadores también enfatizaron que la prueba es rápida y sencilla de realizar en la mayoría de los entornos hospitalarios porque utiliza la misma maquinaria que procesa la prueba de PCR estándar para COVID-19. El método que desarrollaron permite cuantificar los niveles de ADN mitocondrial directamente en la sangre. Sin requerir pasos intermedios para extraer el ADN de la sangre, la técnica arrojó resultados en menos de una hora.
Antes de que puedan solicitar la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), los científicos deberán verificar que la prueba sea precisa en un ensayo multicéntrico más grande. Tienen planes de expandir la investigación a más sitios.
El estudio utilizó muestras obtenidas del biorepositorio COVID-19 de la Facultad de Medicina, que fue desarrollado por los coautores Jane O’Halloran, MD, Ph.D., profesora asistente de medicina; Charles Goss, Ph.D., instructor en bioestadística; y Phillip Mudd, MD, Ph.D., profesor asistente de medicina de emergencia.