- El impacto y la terapia poten01_386795349_farmacolab-research.html
La interacción del virus SARS-CoV-2 con las células humanas es un tema complejo que implica una combinación de factores moleculares, biológicos y terapéuticos en la lucha contra el COVID-19. A continuación se presenta información revisada e integrada sobre este asunto:
- Preguntas frecuentes
- FAQs sobre la Interacción entre SARS-CoV-2 y las Células Humanas: Terapias Potenciales**
- Texto original (2020)
- La ACE2 es la cerradura
- La ACE2, el RAS y los antihipertensivos
- La COVID-19 y el desequilibrio del RAS
- Si engañamos al virus, ACE2 podría ser la llave para la cura
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.
El impacto y la terapia poten01_386795349_farmacolab-research.html
La interacción del virus SARS-CoV-2 con las células humanas es un tema complejo que implica una combinación de factores moleculares, biológicos y terapéuticos en la lucha contra el COVID-19. A continuación se presenta información revisada e integrada sobre este asunto:
El virus SARS-CoV-2 ha capturado considerable atención debido a su capacidad para infectar células humanas y provocar enfermedades como el COVID-19. Este proceso comienza cuando la proteína viral, llamada spike o en inglés, se une eficazmente con una proteína humana conocida como ACE2, que funciona como puerta de entrada para el virus.
La relevancia del mecanismo por medio del cual SARS-CoV-2 entra y causa daño en las células humanas es doble. Por un lado resaltamos la importancia histórica, ya que este mismo fenómeno se observó con el virus SARS-CoV durante una epidemia alrededor del año 2003. Estos hallazgos han sido cruciales para comprender mejor cómo funciona el COVID-19 y potencialmente desarrollar terapias dirigidas.
SARS-CoV utiliza la ACE2 como receptor celular, un proceso que ha demostrado ser fundamental en las estrategias de investigación para combatir el COVID-19. Las células humanas contienen múltiples proteínas ACE2 distribuidas por todo su sistema respiratorio y gastrointestinal, lo que explica la variedad de síntomas asociados con este virus.
Además del enfoque directo contra el SARS-CoV-2 utilizando moléculas ACE2 o inhibidores para bloquear su entrada, se han explorado otras estrategias terapéuticas relacionadas con la regulación de los sistemas biológicos afectados por esta enfermedad. Uno de esos ecosistemas interconectados son el Sistema Renina Angiotensina (RAS) y su papel en manteniendo un equilibrio fisiológico que se ve perturbado durante la infección.
El RAS:
- Se conoce como el sistema hormonal regulador de tensión arterial, pero también tiene roles en promover crecimiento celular y respuestas antiinflamatorias.
El Sistema Renina Angiotensina (RAS):
- Es crucial para la regulación de la tensión arterial, con un mecanismo en el que una proteína llamada ACE2 puede contrarrestar las acciones tóxicas del eje ACE/AngII.
El desequilibrio inducido por SARS-CoV-2:** Un virus altamente infeccioso que se asocia con un aumento en la presencia de AngI, estimula señales proinflamatorias y promueve coagulación. Sin embargo, el equilibrio entre los dos ejes ACE/AngII/AT1 y ACE2/Ang1-7/Mas puede verse interrumpido durante una infección grave.
- Cuando se ingieren inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (ACE), estos pueden, potencialmente, afectar el equilibrio del RAS y contribuir a una respuesta antiinflamatoria beneficiosa.
La terapia con ACE2:** Dado que la proteína SARS-CoV-2 se une al receptor en el punto de entrada, un potencial tratamiento es dirigir moléculas artificiales o recombinantes del mismo tipo celular para bloquear esta interacción y evitar una infección exitosa.
- Estrategias Terapéuticas:
- Inyección de ACE2 recombinante humano o la introducción genética con el fin de neutralizar los virus.
- Resultados Científicos Positivos:
- Ensayo Clínicos:
- Se está llevando a cabo un ensayo clínico para evaluar la eficacia de este enfoque terapéutico. Un resultado positivo podría marcar una nueva era para las estrategias contra el COVID-19 y otros virus.
Investigaciones en modelos organoidales sugieren que las moléculas ACE2 recombinantes son capaces de neutralizar el virus y evitar su capacidad infecciosa.
(Fuente: Begoña Sanz Echevarria, Profesora Agregada en el Departamento de Fisiología. Investigadora del grupo “Ageing On”, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea)
Preguntas frecuentes
FAQs sobre la Interacción entre SARS-CoV-2 y las Células Humanas: Terapias Potenciales**
¿Cómo entra el virus SARS-CoV-2 en una célula humana?
El SARS-CoV-2 se introduce en las células humanas cuando su proteína spike (o capucha viral) se une eficazmente con la proteína ACE2, que actúa como puerta de entrada para el virus.
¿Cuál es el papel del receptor celular ACE2 en relación al SARS-CoV-2?
El receptor angiotensina II (AngII) juega un rol crucial como puerta de entrada para que el virus entre y cause daño, lo cual es similar a la interacción del coronavirus SARS con las células humanas.
¿Qué efectos secundarios puede tener una terapia dirigida contra AngII?
La ingesta de inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (ACE) podría afectar el equilibrio del Sistema Renina Angiotensina y contribuir a una respuesta antiinflamatoria beneficiosa.
¿Cómo se pueden neutralizar las células infectadas por el virus?
Investigaciones sugieren que la inyección de moléculas ACE2 recombinante o la introducción genética podrían neutralizar efectivamente el SARS-CoV-2 y evitar su capacidad infecciosa.
¿Qué significa un resultado positivo en los ensayos clínicos para las terapias dirigidas contra el COVID-19?
Un resultado favorable podría significar una nueva era para las estrategias frente al COVID-19 y otros virus, ofreciendo potenciales opciones de tratamiento más efectivas.
Texto original (2020)
Este artículo analiza la interacción entre el virus SARS-CoV-2 y las células humanas a nivel molecular, particularmente su mecanismo de entrada utilizando una proteína llamada ACE2 como puerta de enlace. Se explora cómo esta relación puede conducir al desarrollo de nuevos tratamientos dirigidos contra la enfermedad causante del COVID-19. La investigación también examina las implicaciones para otros sistemas biológicos, tales como el Sistema Renina Angiotensina (RAS), y su posible papel en exacerbando los síntomas de COVID-10 debido a un desequilibrio causado por la captura del virus. Finalmente, se presentan dos estrategias terapéuticas potenciales que incluyen el uso directo o indirecto de moléculas ACE2 para limitar la infección viral y restaurar el equilibrio en RAS como parte de un tratamiento contra COVID-19.
Como otros virus de la familia de los coronavirus, el SARS-CoV-2 posee un halo, una corona que lo rodea. En esta corona existe una proteína con forma de espiga (spike, en inglés), la proteína S, que se une a los receptores de nuestras células para infectarlas. Esto significa que la proteína S es la llave que usa el virus para entrar en nuestras células. Por eso muchos laboratorios que trabajan en la vacuna contra la COVID-19 han elegido esta proteína como diana, con el objetivo de impedir que el virus pueda hacer uso de su llave. Sin embargo, hay otras investigaciones que plantean estrategias complementarias para luchar contra la enfermedad. Porque, ¿y si la solución estuviera en la cerradura?
A principios del siglo XXI tuvo lugar una epidemia de Síndrome Respiratorio Agudo (SARS) causada por otro coronavirus, el SARS-CoV, primo-hermano del actual SARS-CoV-2. Todo lo aprendido sobre aquel virus está siendo importante para entender mejor la COVID-19.
La principal coincidencia es que las llaves de ambos virus utilizan como cerradura la proteína ACE2. Sin embargo, la llave del SARS-CoV-2 entra con más facilidad en la cerradura, por así decirlo. Y por tanto, abre la “puerta” y se adentra en la célula con mayor éxito. De ahí que la probabilidad de infección y de propagación de la COVID-19 sea mucho mayor que la del SARS. De hecho, esta es una de las razones por la que SARS-CoV-2 ha originado una pandemia: su facilidad para entrar en nuestras células.
La ACE2 es la cerradura
Conocer la localización de la cerradura (la ACE2) en nuestros tejidos también nos está ayudando a comprender la enfermedad. Los alvéolos pulmonares se asemejan a racimos de uvas, y tienen en total una superficie aproximada de 75 m² . En toda esta superficie nos podemos encontrar múltiples cerraduras de entrada del virus en nuestro organismo. De ahí que le cueste tan poco infectarnos.
Otro tejido con gran superficie y presencia de la ACE2 es la mucosa intestinal, lo que explicaría que un tercio de los pacientes presenten trastornos digestivos. Además, esta proteína también es abundante en los riñones, los vasos sanguíneos, el sistema nervioso y otros tejidos.
La ubicuidad de la ACE2 en nuestro organismo podría ser una de las razones de la aparición de los variopintos síntomas que se han descrito en los enfermos de COVID-19.
La ACE2, el RAS y los antihipertensivos
La proteína ACE2 es una de las enzimas clave del Sistema Renina Angiotensina (RAS). De forma clásica, el RAS se ha descrito como un sistema hormonal que regula la tensión arterial. Pero hoy en día se sabe que, además, regula el crecimiento celular, los procesos de inflamación, coagulación y cicatrización (fibrosis).
En la siguiente figura se muestran los dos ejes principales de este sistema (el de la ACE y el de la ACE2), que en condiciones fisiológicas se encuentran en un equilibrio dinámico. Por ejemplo, el eje de la ACE incrementa la tensión arterial, mientras que el de la ACE2 la disminuye. Y por esta razón, muchos pacientes hipertensos toman a diario inhibidores de la ACE como medicación.
La enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), transforma la AngII en angiotensina 1-7 (Ang1-7), que ejerce su acción a través del receptor Mas. La acción mediada por el eje ACE2/Ang1-7/Mas reduce la tensión arterial por vasodilatación e induce señales antiinflamatorias, antifibróticas y antitrombóticas. En condiciones fisiológicas, estos dos ejes se encuentran en un equilibrio dinámico.
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Cuando comenzó la pandemia, se especuló sobre la mayor susceptibilidad a la infección en aquellos pacientes que tomaban inhibidores de ACE en su tratamiento para la hipertensión. Hoy en día se ha desechado tal hipótesis, y parece que en la sintomatología más grave este tipo de tratamientos podrían ser, incluso, beneficiosos.
La COVID-19 y el desequilibrio del RAS
Es posible que tanto la inflamación pulmonar grave como la cicatrización descontrolada posterior del pulmón dañado (fibrosis pulmonar) o los procesos trombóticos que se han descrito en la COVID-19 estén asociados a desequilibrios del RAS. En la medida en la que, en condiciones fisiológicas, el eje de la ACE promueve señales que llevan a la inflamación, a la fibrosis y a la coagulación, el de la ACE2 tiene la acción contraria.
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Como ocurre en la enfermedad provocada por del SARS-CoV, se cree que, en el caso de la COVID-19, cuando el virus entra en la célula lo hacen también la llave (proteína S) y su cerradura (ACE2). Eso implicaría que, a medida que progresa la enfermedad, la presencia de ACE2 en la superficie de nuestras células disminuiría al entrar en la célula junto con el virus. Como consecuencia, se produciría un desequilibrio en el RAS, aumentando el riesgo de inflamación pulmonar grave, formación de coágulos y secuelas pulmonares debidas a la fibrosis.
Si engañamos al virus, ACE2 podría ser la llave para la cura
Con toda esta información, algunos grupos de investigación punteros han propuesto una estrategia de engaño. A saber: inyectar moléculas de ACE2 libres en la sangre para que el virus se quede unido a ellas en vez de a nuestros receptores celulares. Así, podríamos neutralizar la infección y, además, evitaríamos el desequilibrio en el RAS.
Investigaciones básicas en organoides han demostrado que la proteína ACE2 recombinante humana es capaz de neutralizar el virus y hacer que pierda la capacidad de infección. Los resultados de los ensayos clínicos demostrarán si esta estrategia es capaz de frenar la progresión de la enfermedad.
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Esta estrategia ha tenido resultados positivos en modelos organoides (estructuras celulares tridimensionales), y se está probando ya en pacientes con COVID-19 en un ensayo clínico. Un resultado positivo supondría un gran avance en la lucha contra esta enfermedad y abriría un nuevo campo en las terapias contra otros virus que amenazan nuestra salud.
Este artículo se publicó en su versión original en euskera en Zientzia Kaiera, el 10 de junio de 2020.
Las personas firmantes no son asalariadas, ni consultoras, ni poseen acciones, ni reciben financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y han declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado anteriormente.
Fuente: The Conversation (Creative Commons)
Author: Begoña Sanz Echevarría, Profesora Agregada en el Departamento de Fisiología. Investigadora del grupo “Ageing On”, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea