COVID: con inteligencia artificial, revelaron detalles del síndrome inflamatorio que el coronavirus genera en los niños

El resultado positivo del testeo de COVID-19 en un niño puede sorprender a los padres porque la infección puede ser leve o asintomática. Sin embargo, un subgrupo de niños y adolescentes puede desarrollar casos graves y morir, y otro subgrupo puede experimentar la grave complicación conocida como síndrome inflamatorio multisistémico en niños (MIS-C), que provoca que muchos pacientes pediátricos deban ser hospitalizados en cuidados intensivos.

Un estudio realizado en la Universidad de California en San Diego (UCSD) consiguió revelar cuáles son los patrones moleculares y de la respuesta inmune del síndrome inflamatorio que está asociado al coronavirus y otra enfermedad que ya se conocía antes de la pandemia: la enfermedad de Kawasaki.

La enfermedad inflamatoria se presenta entre 4 y 6 semanas después de la fase aguda de la infección por el coronavirus. Se caracteriza por dolor abdominal, dolores de cabeza, erupciones cutáneas y vómitos, y comparte muchas características clínicas con el síndrome prepandémico de la enfermedad de Kawasaki (EK). Esta última enfermedad había desconcertado a los científicos durante las últimas cinco décadas.

Se sabía que el síndrome inflamatorio multisistémico (MIS-C) y la enfermedad de Kawasaki comparten muchos síntomas. Pero la enfermedad de Kawasaki también puede provocar aneurismas en las arterias coronarias e infartos. A diferencia de la MIS-C, que está asociada a un virus específico, la enfermedad de Kawasaki puede ser desencadenada por diversos estímulos infecciosos y ambientales.

Los investigadores de los Estados Unidos recogieron muestras de sangre y tejidos de pacientes con ambos problemas. Utilizando herramientas de inteligencia artificial, analizaron los patrones de expresión génica en ambas condiciones y los compararon con los marcadores de expresión génica del COVID-19.

El estudio reveló que el síndrome inflamatorio multisistémico y la enfermedad de Kawasaki se encuentran en el mismo continuo de respuesta inmunitaria que COVID-19. Encontraron que el MIS-C es una versión más grave de la respuesta del sistema inmune que en la enfermedad de Kawasaki.

A pesar de estas similitudes subyacentes, las enfermedades divergen en varios parámetros clínicos y de laboratorio. Los autores afirman que estos hallazgos podrían mejorar el diagnóstico, el seguimiento y el tratamiento de la enfermedad en pacientes pediátricos. El trabajo se publicó en Nature Communications.

“Queremos que nuestro sistema inmune nos proteja de los estímulos nocivos, pero algunos niños están genéticamente predispuestos a responder con mayor intensidad, lo que provoca inflamación y síntomas no deseados en todo el organismo”, afirmó la doctora Jane C. Burns, pediatra del Rady Children’s Hospital-San Diego y directora del Centro de Investigación de la Enfermedad de Kawasaki de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego.

“Cuanto antes podamos identificar y comprender el estado inflamatorio del niño, mejor podremos adaptar nuestra prestación de ayuda para salvar la vida”, remarcó.

El equipo de investigación identificó previamente un conjunto de 166 genes que se expresan en las enfermedades respiratorias virales -incluido el COVID-19-, un subconjunto de los cuales también se correspondía con la gravedad de la enfermedad. Los investigadores descubrieron que esta misma “firma genética” también se aplicaba tanto al síndrome inflamatorio multisistémico como a la enfermedad de Kawasaki. Esto sugiere que todas las afecciones se derivan de un mecanismo subyacente similar, que implica la rápida liberación de citoquinas IL15/IL15RA.

En este trabajo, utilizaron una caja de herramientas computacional de dos firmas genéticas que se desarrollaron en el contexto de la pandemia. La primera era una firma viral pandémica (ViP) y la segunda era una firma de 13 transcripciones que había demostrado previamente ser diagnóstica de la enfermedad de Alzheimer.

El equipo descubrió que un programa informático entrenado para buscar esta firma genética no podía distinguir las muestras de enfermedad de Kawasaki y síndrome inflamatorio multisistémico. Tanto la enfermedad como el síndrome MIS-C se encuentran en el mismo continuo de la respuesta inmunitaria del huésped que COVID-19.

Pradipta Ghosh, profesora de medicina y medicina celular y molecular de la Facultad de Medicina de la UCSD, dijo que las dos firmas genéticas probablemente representan diferentes partes de la misma respuesta inmunitaria más amplia. Más concretamente, demostraron que ambos síndromes pediátricos (KD y MIS-C) “convergen en una tormenta de citoquinas centrada en IL15/IL15RA, lo que sugiere que comparten vías proximales de inmunopatogenia; sin embargo, divergen en otros parámetros de laboratorio y fenotipos cardíacos”.

Aunque el estudio proporciona un nuevo marco unificador para estas enfermedades, también identifica algunas diferencias sutiles. Por ejemplo, los pacientes con MIS-C tenían recuentos de plaquetas y eosinófilos más bajos, dos características que pueden medirse a partir de análisis de sangre rutinarios. Y, aunque muchas citocinas séricas estaban igualmente elevadas en ambas condiciones, unas pocas seleccionadas estaban más elevadas en MIS-C que en las muestras de enfermedad de Kawasaki.

Los tratamientos dirigidos a algunas de estas citocinas, como el TNFα y la IL1β, ya han sido aprobados por la agencia regulatoria de medicamentos de los Estados Unidos, la FDA y se están probando como nuevos tratamientos para el síndrome inflamatorio multisistémico.

“Creemos que nuestros hallazgos tienen un gran potencial para influir en la planificación de los ensayos clínicos de forma inmediata, y también para dar forma a las directrices clínicas y a la atención de los pacientes en el futuro”, sostuvo Debashis Sahoo, profesor asociado de pediatría y ciencias de la computación en la Escuela de Medicina y la Escuela de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California en San Diego.

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