Cuáles son los mayores misterios del coronavirus que aún resta develar

Cuando los primeros casos de un nuevo coronavirus comenzaron a aparecer en China en diciembre pasado, la enfermedad parecía ser una infección respiratoria particularmente agresiva. Un aviso urgente de la comisión de salud de Wuhan, China -epicentro de la pandemia- advirtió sobre casos frecuentes de una rara neumonía nunca vista.

Los síntomas respiratorios siguen siendo los primeros signos que buscan los médicos: tos, dificultad para respirar y fiebre.

Pero menos de cinco meses después de su primera identificación, este nuevo coronavirus está dejando una estela de misterios médicos, desde coágulos de sangre y derrames cerebrales hasta problemas digestivos, que están confundiendo a la comunidad científica.

De la cabeza a los pies, COVID-19 causa una variedad alarmante de síntomas. Algunos son relativamente leves, como la pérdida de olfato y sabor o llagas similares a los sabañones -llagas o protuberancias en la piel que se producen por la exposición a temperaturas muy bajas- en los dedos de los pies. Pero otros pueden ser fatales, como cuando lo que los médicos llaman tormenta inmune destruye órganos vitales. Cuanto más se estudia este virus, más complejo parece ser.

“Todos los días estamos aprendiendo nuevos trucos que juega el virus”, afirmó Peter Openshaw, profesor de medicina experimental del Imperial College de Londres. “Es notable ver una enfermedad que se desarrolla frente a nuestros ojos con tantos giros y vueltas”, agregó.

La proliferación de síntomas complejos no es solo un desafío para los médicos que tratan la enfermedad, sino también para los sistemas de salud que intentan adaptarse a la pandemia. En los primeros meses, el objetivo era conseguir respiradores que pudieran ayudar a los pacientes con problemas respiratorios graves. Pero ahora los hospitales también están luchando por obtener más máquinas de diálisis renal y medicamentos anticoagulantes.

Un solo individuo puede sufrir la enfermedad en más de una forma, agrega el profesor Openshaw. "Hay informes de personas que experimentan un síntoma, por ejemplo, tos, que parecen recuperarse o entrar en remisión y luego regresan con una enfermedad sistémica más grave".

Más que un problema respiratorio

Con la cifra mundial de muertes de COVID-19 superando los 270 mil y casos confirmados cercanos a exceder los 3,9 millones, según la Universidad Johns Hopkins, los científicos se han movilizado a una velocidad y escala sin precedentes en la historia de la medicina, en un esfuerzo por comprender las innumerables formas en las que el virus afecta al cuerpo humano. Esperan que su investigación no solo mejore la atención clínica de los pacientes, sino que también ayude al desarrollo de medicamentos y vacunas.

Al comienzo se creía que era una infección respiratoria, como sus enfermedades hermanas SARS y MERS, que también son causadas por un coronavirus.

Los coronavirus son una familia de virus conocida por causar enfermedades respiratorias. Afectan a numerosas especies de animales. Algunos de estos virus –incluidos el recientemente descubierto en China, llamado COVID-19– pueden afectar también a las personas.

Los síntomas respiratorios siguen siendo las manifestaciones más comunes de COVID-19 en pacientes que van al hospital, según un estudio de casi 17.000 personas ingresadas en 166 hospitales del Reino Unido realizado por un consorcio de investigación del Imperial College y las universidades de Liverpool y Edimburgo. Alrededor de dos tercios de los pacientes en el estudio, el mayor en pacientes COVID-19 internados en hospitales fuera de China, fueron admitidos con síntomas respiratorios. Pero esa proporción puede haber sido superior, por el hecho de que reflejan la definición oficial del caso de coronavirus SARS-CoV-2.

Pero otros dos grupos de síntomas también dominan los ingresos hospitalarios: síntomas musculoesqueléticos sistémicos -dolor muscular, articular y fatiga- y síntomas entéricos -dolor abdominal, vómitos y diarrea-. Muchos pacientes sufren varios síntomas simultáneamente.

Cómo reacciona el sistema inmune a COVID-19 es clave para el curso de la enfermedad en adultos. Las personas que han estado sufriendo síntomas leves a moderados durante una semana a menudo parecen llegar a un punto crítico: por lo general, su sistema inmunitario logra controlar al virus y los combate en el camino hacia la recuperación total, pero a veces se dispara, desencadenando inflamación sistémica y en casos severos una “tormenta de citoquinas” que destruye tejidos y órganos enteros.

La inflamación también ayuda a explicar por qué la obesidad hace que las personas sean más susceptibles a la COVID-19 grave. El setenta y tres por ciento de los pacientes con coronavirus en las unidades de cuidados intensivos del Reino Unido tienen sobrepeso u obesidad, con un índice de masa corporal superior a 25. “Las células grasas secretan sustancias químicas que aumentan la respuesta inflamatoria del cuerpo”, opinó Calum Semple, profesor de salud infantil en la Universidad de Liverpool.

El daño renal ha surgido como otra de las consecuencias graves más frecuentes de COVID-19, con un 23% de los pacientes en cuidados intensivos que requieren asistencia mecánica. Al igual que con otros órganos, no está claro en qué medida el virus está atacando directamente los riñones o si el daño resulta más de la hiperactividad generalizada del sistema inmune y los cambios consiguientes en la circulación sanguínea del paciente.

Para Nilesh Samani, director médico de la Fundación Británica del Corazón, “tenemos que entender por qué el virus está causando tantos problemas fuera de los pulmones”.

La enfermedad cardiovascular es la condición de salud preexistente más común en personas que mueren de COVID-19, antes de los trastornos pulmonares y respiratorios como el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica . Y muchos pacientes sin antecedentes de problemas cardíacos desarrollan síntomas cardíacos graves mientras están en el hospital.

“Cuando supimos por primera vez sobre el nuevo coronavirus, esperábamos que las personas con problemas pulmonares y respiratorios estuvieran en mayor riesgo, pero ese no ha sido el caso”, vaticinó Samani, y agregó: “necesitamos entender por qué el virus está causando tantos problemas fuera de los pulmones, y complicaciones cardiovasculares en particular".

Problemas de coagulación

La respuesta inmune exagerada al virus a veces causa una coagulación sanguínea anormal. Si esta trombosis ocurre en el cerebro, puede desencadenar un derrame cerebral. Los neurólogos del University College de Londres estudiaron a seis pacientes con COVID-19 que sufrieron un accidente cerebrovascular agudo como resultado de un bloqueo arterial grande, en cinco casos más de una semana después de sufrir dolor de cabeza, tos y fiebre, y en un paciente antes de que aparecieran otros síntomas.

Los niveles más altos de inflamación ayudan a explicar por qué la obesidad hace que las personas sean más susceptibles a sufrir COVID-19 grave. Los investigadores descubrieron que los seis pacientes habían elevado notablemente los niveles sanguíneos de un fragmento de proteína llamado “Dímero D”, asociado con una coagulación anormal. Los hallazgos sugieren que las pruebas tempranas podrían permitir a los médicos recetar medicamentos anticoagulantes a las personas con alto riesgo, reduciendo la posibilidad de accidente cerebrovascular o coagulación dañina en otras partes del cuerpo. “El uso temprano de medicamentos anticoagulantes podría ser útil, pero esto debe equilibrarse con su riesgo de hemorragia cerebral”, sostuvo David Werring, el líder del estudio al diario Financial Times.

“Este estudio es consistente con la creciente evidencia de que las personas hospitalizadas con COVID-19 están en riesgo de coágulos sanguíneos en múltiples ubicaciones: los pulmones, causando embolia pulmonar; el cerebro, causando accidente cerebrovascular y las venas”, observó Tim Chico, profesor de medicina cardiovascular en la Universidad de Sheffield. “El riesgo de coágulos sanguíneos con COVID-19 parece ser aún mayor que el aumento del riesgo de coágulos sanguíneos que se observan en otras enfermedades graves”, agregó.

El coronavirus también parece capaz de atacar el cerebro y el sistema nervioso directamente, así como indirectamente a través de la coagulación sanguínea anormal, aunque la evidencia de síntomas agudos de infección neural es limitada. Los efectos pueden aparecer a largo plazo como fatiga post-viral.

Las neuronas en el bulbo olfativo, que transmite información desde la nariz al cerebro, aparentemente están infectadas por el virus. De hecho, la anosmia (pérdida del sentido del olfato) es uno de los síntomas más frecuentes de infección leve, que afecta a aproximadamente la mitad de los pacientes y, en algunos casos, dura varias semanas.

La buena noticia para quienes desarrollan anosmia es que es mucho menos probable que se enfermen gravemente con COVID-19. Carol Yan y sus colegas de la Universidad de California en San Diego informaron en un paper científico que los pacientes que informaron pérdida del olfato tenían 10 veces menos probabilidades de ser ingresados en el hospital por el nuevo coronavirus que aquellos sin pérdida del olfato.

Los investigadores sugieren que una dosis relativamente pequeña de virus administrado a la vía aérea superior, donde causa anosmia, puede ser menos probable que sobrepase la respuesta inmune del huésped. “Esta hipótesis es, en esencia, el concepto subyacente a las vacunas vivas, donde la dosis baja y un sitio distante de inoculación genera una respuesta inmune sin provocar una infección grave”, dicen los investigadores.

Además de la anosmia, los síntomas menores que se observan con mayor frecuencia son erupciones cutáneas, pústulas y ampollas en la piel, incluidas lesiones como sabañones que los dermatólogos llaman “dedo del pie COVID”.

Diferencias de género

Los resultados del estudio dirigido por las universidades Imperial College, Liverpool y Edimburgo se hacen eco de otros hallazgos de que la enfermedad es mucho más común en los hombres, que representan el 60 por ciento de los ingresos hospitalarios en el Reino Unido por COVID-19, y su gravedad aumenta notablemente con el paso de los años, la mediana de edad de los pacientes es de 72. Las fuertes asociaciones con el sexo masculino y la vejez son una característica particular de COVID-19, en comparación con otras enfermedades infecciosas.

Los datos del Centro Nacional de Auditoría e Investigación de Cuidados Intensivos del Reino Unido muestran que los hombres representan el 71,5 por ciento de los pacientes cuya enfermedad se vuelve lo suficientemente grave como para requerir tratamiento de cuidados intensivos. Un grupo de control comparable de pacientes críticamente enfermos con neumonía viral no COVID fue solo el 54,3% de los hombres.

“La razón detrás de esta diferencia de género en el riesgo de COVID es actualmente desconocida”, opinó James Gill, profesor clínico honorario en la Escuela de Medicina de Warwick. “Hay varias escuelas de pensamiento sobre el tema, desde el supuesto de que simplemente los hombres no cuidan también de sus cuerpos, con niveles más altos de tabaquismo, consumo de alcohol, obesidad y otros comportamientos nocivos para la salud, hasta variaciones inmunológicas en los géneros, en donde las mujeres pueden tener un sistema inmunitario más agresivo, lo que significa una mayor resistencia a las infecciones”.

Philip Goulder, profesor de inmunología en la Universidad de Oxford, señaló que “varios genes inmunes críticos se encuentran en el cromosoma X, de los cuales las mujeres tienen dos copias y los hombres uno y por lo tanto, la respuesta inmune al coronavirus se amplifica en las mujeres".

La disminución de la fuerza del sistema inmune con la edad también es una explicación parcial de la creciente incidencia de la enfermedad en las personas mayores, aunque no está claro por qué esta tendencia es más pronunciada en COVID que en muchas infecciones virales.

Los niños son notablemente resistentes, pero no completamente, a la enfermedad. Solo el 3 por ciento de los pacientes de hospitales del Reino Unido son menores de 18 años. Nuevamente, nadie sabe por qué. Pero una respuesta puede estar en el “ojo de la cerradura” a través del cual el coronavirus ingresa a las células humanas, conocido como el receptor ACE2. En los niños, estos receptores no se han desarrollado hasta su etapa adulta completa y, por lo tanto, pueden no ajustarse a la “proteína espiga” que el virus usa para ingresar a las células.

También es posible que ACE2 se desarrolle más rápidamente en las vías respiratorias superiores de los niños que en el tracto respiratorio inferior, lo que les permite infectarse y, por lo tanto, transmitir COVID-19, sin mostrar la misma progresión a síntomas graves.

La semana pasada, el NHS en Londres y la Sociedad de Cuidados Intensivos Pediátricos del Reino Unido alertaron a los médicos sobre un aumento en el número de niños que sufren de “un estado inflamatorio multisistémico” similar al shock tóxico, que podría ser el resultado de una reacción exagerada del sistema inmune a la infección viral. Los pediatras italianos y estadounidenses han notado un síndrome inflamatorio similar en todo el cuerpo en los niños.

Esta condición pediátrica es rara, pero los científicos están investigando, según el profesor Semple. “Algunos virus respiratorios están asociados con una respuesta inflamatoria sistémica, generalmente dos semanas después de la infección. Pero esto podría ser un fenómeno de mayor conciencia ".

Para el profesor Openshaw, “los misterios de COVID-19 recuerdan los primeros días del brote de VIH/SIDA en la década de 1980, excepto que esta vez, se están desarrollando mucho más rápidamente”. “También necesitamos que las respuestas aparezcan mucho más rápido que con el VIH”, advirtió.

Rastreando los factores genéticos que juegan un papel en la infección

Se está realizando un esfuerzo de investigación internacional para descubrir los factores genéticos humanos que ayudarían a explicar por qué la infección por COVID-19 varía tanto en sus síntomas. Aunque gran parte de la variación se debe a factores ambientales y de estilo de vida, los científicos están convencidos de que la genética también juega un papel importante.

“La experiencia con otros virus muestra que la genética puede explicar algunas de las diferentes respuestas a la infección”, dice Mark Daly, director del Instituto de Medicina Molecular de Finlandia en Helsinki, quien está coordinando la respuesta global a través de la Iniciativa de Genética del Host COVID-19 .

Por ejemplo, las mutaciones genéticas en la proteína CCR5, que el VIH usa para ingresar a las células humanas, hacen que individuos raros sean resistentes al SIDA. Los investigadores pueden encontrar variaciones comparables en la proteína ACE2 humana, punto de entrada del virus SARS-Cov-2 que causa COVID-19.

El programa COVID tiene dos componentes superpuestos. Uno utiliza genomas humanos ya obtenidos para otros fines de investigación de voluntarios a través de organismos como el Biobank del Reino Unido y Genomics England, y busca diferencias en el ADN entre los participantes que se enferman con COVID-19 y los que no.

La otra parte obtiene genomas frescos de pacientes con COVID-19 , buscando variaciones que podrían explicar por qué algunos experimentan sólo síntomas leves, mientras que otros se enferman gravemente.

Genomics England, un organismo público propiedad del Departamento de Salud y Atención Social del Reino Unido, está involucrado en ambos enfoques. Mark Caulfield, su principal científico, cree que es demasiado pronto para obtener resultados. “Pero estoy seguro de que leer genomas completos ayudará a identificar la variación que afecta la respuesta a COVID-19 y descubrir nuevas terapias”, agregó Caulfield.

El profesor Daly espera que la iniciativa tenga decenas de miles de genomas humanos para analizar. “En particular, queremos identificar un subconjunto de individuos más jóvenes sin comorbilidades que tengan una respuesta grave a la infección por SARS-Cov-2”, dijo.

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