Las diferentes vías de infección del coronavirus: ¿más allá del sistema respiratorio?

Nota editorial (2025): publicado originalmente en 2020. Se añadió una versión estructurada con fines enciclopédicos. El texto original se conserva íntegro como parte del archivo histórico.

Receptor celular utilizado por el nuevo coronavirus SARS-CoV-2

El artículo realiza un análisis exhaustivo sobre los dos receptores que emplea el novel coronavirus, identificados como ACE2 y CD147. Ambos son proteínas humanas esenciales para la regulación celular normal.

Receptor de Apoptosis Endocrina 2 (ACE2): Este receptor se ha establecido como clave en el ciclo vital del virus. Además, juega un papel crítico en la regulación hormonal y cardiovascular a través de su función endócrina.

• Presencia: Detectada inicialmente como posible candidato para el SARS-CoV debido al brote del 2003, pero demostrando ser un receptor importante también en el nuevo SARS-CoV-2.

Localización: Distribuida ampliamente por todo nuestro organismo y con concentraciones máximas no solo en las células pulmonares, sino predominantemente en la mucosa digestiva desde la boca hasta el recto.

Receptor 147 (CD147 o EMMPRIN)**: Descrito recientemente, esta proteína también es un objetivo para la entrada viral. Conocida por su función en reconocimiento celular y desarrollo neuronal.

Presencia: Revelando una amplia distribución a lo largo del cuerpo con concentraciones notables no solo en el tracto respiratorio sino también en la mucosa digestiva, riñones y vesícula biliar.

Implicaciones terapéuticas**: El artículo aboga por estrategias dirigidas a bloquear estos receptores para prevenir la entrada del virus, sin impactar las funciones fisiológicas básicas que dichos receptores desempeñan.

Preguntas frecuentes

¿Qué proteína humana es un candidato común tanto para el SARS-CoV como para el SARS-CoV-2?** Receptor de Apoptosis Endocrina 2 (ACE2)

Respuesta:** El receptor de apoptosis endocrina 2 es común a ambos virus y juega un papel crucial en la regulación hormonal, cardiovascsica y celular.

¿Cómo se localiza el Receptor ACE2 dentro del cuerpo humano?** Distribuido ampliamente por todo nuestro organismo

Respuesta: Concentrando en la mucosa digestiva, desde la boca hasta el recto, y también presente en las células pulmonares.

¿Qué otra proteína es objetivo del SARS-CoV-2 aparte de ACE2?** Receptor 147 (CD147 o EMMPRIN)

Respuesta: Conocida por su función en reconocimiento celular y desarrollo neuronal, CD147 también es un objetivo para la entrada viral del SARS-CoV-2.

¿Qué funciones cumple el Receptor 147 (CD147)?** Actúa en reconocimiento celular y desarrollo neuronal

Respuesta: Además, CD147 está ampliamente distribuida a lo largo del cuerpo con concentraciones notables no solo en el tracto respiratorio sino también en la mucosa digestiva, riñones y vesícula biliar.

¿Qué implicaciones terapéuticas se sugieren para bloquear estos receptores?** Estrategias dirigidas a prevenir la entrada viral sin impacto fisiológico

Respuesta: El artículo aboga por métodos que puedan inhibir la unión del virus a estos receptores para evitar su infección, manteniendo las funciones esenciales de dichas proteínas intactas.

¿Cuáles son otras posibles implicaciones terapéuticas mencionadas?** Bloquear los canales epiteliales utilizados por el virus, evitando daño a células sanas y manteniendo la función celular

Respuesta: El artículo sugiere que al bloquear estos mecanismos virales no interferiría con las funciones fisiológicas normales del receptor o el canal epitelial.

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Texto original (2020)

Este artículo examina los dos receptores que el nuevo coronavirus SARS-CoV-2 utiliza para infectar a las células humanas y cómo estas vías podrían ofrecer nuevas estrategias terapéuticas.

A principios de enero de 2020 se atribuyó a un nuevo coronavirus una serie de síntomas. La lista incluía fiebre, tos, dolor muscular y de cabeza y, en algunos casos, pérdida de gusto, olfato y cuadros respiratorios graves. Esta característica le valió la denominación de SARS-CoV-2. No es la primera vez que miembros de esta familia generan problemas respiratorios: ya ocurrió con el SARS-CoV en 2003 y con el MERS-CoV en 2012. Sin embargo, el carácter pandémico de la COVID-19 nos está permitiendo saber que la sintomatología es más variada de lo que se pensaba.

Incluso se han descrito pacientes positivos para el virus sin síntomas respiratorios, pero con problemas de otro tipo. Algunos ejemplos son la apoplejía, alteraciones en la circulación periférica, trombos, hipoxia (menos cantidad de oxígeno en sangre) no acompañada de dificultad al respirar, desorientaciones, delirios y una rara patología inflamatoria como es el síndrome multisistémico pediátrico, caracterizado por fiebre, dolor abdominal, sarpullidos y ritmos cardíacos acelerados, descrito en pacientes jóvenes.

Sin embargo, los problemas no respiratorios más comunes son los relacionados con el aparato digestivo, pérdida de apetito, náusea y diarrea. Está generalmente aceptado que el contacto o ingestión de animales portadores del virus fue la vía inicial de contagio a humanos, como lo fue con el SARS-CoV y el MERS-CoV. En el caso que nos ocupa, el pangolín es uno de los candidatos, si bien no es algo claramente establecido. También se desconoce si el virus pudo entrar en los seres humanos en una variante no dañina, pero mutar a una patogénica en nuestro interior.

Para que un virus pueda infectarnos es necesario que en la superficie de algunas de nuestras células se encuentren proteínas, denominadas receptores, que se unan a otras proteínas situadas en la membrana lipídica que rodea al virus. De este modo, el virus puede entrar y usar la maquinaria celular para fabricar nuevas partículas víricas.

Hasta el momento se han encontrado dos tipos de receptores en nuestro cuerpo que, aunque cumplen otras funciones, pueden ser empleados por el SARS-CoV-2 para infectarnos.

El primero de ellos es el ACE2, que es también el receptor usado por el SARS-CoV del año 2003. Este receptor precisa de otra proteína para realizar su función: una proteasa (una proteína que rompe proteínas), la TMPRSS-2. Esta a su vez, procesa a otra proteína que protruye de la superficie del virus (la proteína Spike o S) y que le otorga la apariencia de estrella o corona que le da nombre. Tras este procesamiento, la proteína vírica S puede ser reconocida por ACE2 y, de este modo, el virus es introducido en la célula.

ACE2 tiene una amplia localización en nuestros órganos: desde la corteza cerebral y el hipotálamo hasta el músculo y, aunque está presente en las células pulmonares, no es allí donde es más abundante. De hecho, hay más ACE2 en testículo, riñón, vesícula biliar, vasos sanguíneos, órganos endocrinos y, sobre todo, en el tubo digestivo, desde la boca hasta el recto, con concentraciones máximas en duodeno e intestino delgado. Esta amplia distribución no es de extrañar, ya que ACE2 desarrolla importantes funciones fisiológicas como, entre otras, regular la presión sanguínea transformando la hormona vasoconstrictora angiotensina II en la vasodilatadora angiotensina 1-7.

Un segundo receptor descrito recientemente es el CD147, también denominado basigina o EMMPRIN(8). El CD147 es una proteína importante para el reconocimiento celular, por ejemplo, durante la gametogénesis y el desarrollo del sistema nervioso, así como para la determinación del grupo sanguíneo. Una de sus denominaciones obedece a que induce la producción de proteasas que ayudan a destruir la sustancia extracelular, el material que da consistencia a nuestros tejidos.

La distribución de esta molécula es ubicua. Se encuentra en pulmones, pero con mayor abundancia en muchos otros órganos como los del sistema nervioso central, las glándulas endocrinas, el hígado y la vesícula biliar, riñón, páncreas, músculo y, de nuevo, sobre todo, en el tubo digestivo. El CD147 tiene afinidad por la misma proteína S de la superficie del virus que ACE2, si bien aún no está claro si ambos receptores son igualmente importantes o si CD147 tiene un carácter secundario.

En definitiva, el SARS-CoV-2 podría tener, o haber tenido, varías vías de entrada en nuestro cuerpo y, aunque la respiratoria parece la predominante, no está claro que la transmisión entre humanos no pueda ser también variada. Así, se han encontrado virus en las heces, aunque se discute su infectividad.

Nos hallamos aún con muchas preguntas sin respuesta. Pese a todo, hemos de ver el lado positivo: la propia adaptación del virus para utilizar distintos receptores preexistentes nos permite varias aproximaciones para impedir la entrada del mismo. De hecho, ya se están realizando ensayos para bloquear estos receptores valorando, en todo caso, que no se vean afectadas de manera significativa las funciones fisiológicas que estos realizan.

The authors do not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organization that would benefit from this article, and have disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Fuente: The Conversation (Creative Commons)
Author: Jose Antonio Uranga, Profesor de Biología Celular e Histología, Universidad Rey Juan Carlos