Sulfatos de condroitina: Implicaciones para la recuperación de COVID-19
La investigación revela la conexión entre los sulfatos de condroitina y los problemas de salud relacionados con el COVID-19.
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Tabla de contenidos
- Cómo se Hacen los Sulfatos de Condroitina
- El Papel de Diferentes Enzimas
- Sulfatos de Condroitina y COVID-19
- Efectos del Virus en los Niveles de Enzimas
- El Impacto de Angiotensina y Tratamientos Relacionados
- Hallazgos de Investigación sobre la Expresión de Enzimas
- Cómo Estudiaron Esto los Investigadores
- Entendiendo la Señalización Celular
- Efectos en ARSB
- Posibilidades de Tratamiento
- Tratamientos Alternativos
- Observaciones en Pacientes
- Implicaciones a Largo Plazo
- Direcciones Futuras
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Los sulfatos de condroitina son partes importantes de nuestras células y tejidos. Ayudan a mantener la estructura de varias partes del cuerpo saludables. Estos compuestos se encuentran en muchos tipos de organismos vivos.
Cómo se Hacen los Sulfatos de Condroitina
La creación del sulfato de condroitina E (CSE) requiere una enzima específica llamada CHST15. Esta enzima ayuda a añadir un grupo sulfato a una molécula conocida como GalNAc4S. Este proceso es esencial para formar la estructura del sulfato de condroitina.
El Papel de Diferentes Enzimas
CHST11 es otra enzima que tiene un papel en añadir grupos sulfato a moléculas similares. Si hay un problema con otra enzima llamada ARSB, que elimina estos grupos sulfato, puede llevar a una acumulación de sulfatos de condroitina en el cuerpo. Esta acumulación se ve en enfermedades, especialmente en los pulmones y el corazón, donde puede causar más cicatrices y problemas de salud.
Sulfatos de Condroitina y COVID-19
Investigaciones han mostrado que cambios en estas enzimas pueden ocurrir después de una infección viral, como el COVID-19. El virus interfiere con los procesos normales del cuerpo, específicamente el equilibrio entre dos sustancias en el cuerpo llamadas Angiotensina II y Angiotensina 1-7. Este desequilibrio puede causar más complicaciones en el cuerpo.
Efectos del Virus en los Niveles de Enzimas
En estudios de personas que murieron por COVID-19, se encontró que los niveles de ARSB disminuyeron, mientras que los niveles de sulfatos de condroitina y CHST15 aumentaron. Este cambio puede contribuir a problemas como la fibrosis pulmonar, donde los pulmones se vuelven rígidos y menos capaces de funcionar adecuadamente.
El Impacto de Angiotensina y Tratamientos Relacionados
La Angiotensina II puede llevar al estrechamiento de los vasos sanguíneos, y cuando su equilibrio se interrumpe por una infección viral, puede causar más problemas de salud. Se están investigando medicamentos que influyen en el sistema de angiotensina por sus posibles beneficios en el tratamiento del COVID-19.
Hallazgos de Investigación sobre la Expresión de Enzimas
Los experimentos han demostrado que cuando las células están expuestas a la proteína espiga del SARS-CoV-2, que el virus usa para entrar en las células, puede llevar a un aumento en la expresión de CHST15 y CHST11 mientras se reducen los niveles de ARSB. Esta reacción involucra vías de señalización específicas en las células.
Cómo Estudiaron Esto los Investigadores
En el laboratorio, se trataron células epiteliales de vías aéreas humanas con la proteína espiga. Cuando se aplicaron otros tratamientos, los investigadores notaron que la interferencia con los efectos de la proteína espiga podía restaurar la expresión normal de las enzimas. Por ejemplo, el uso de Interferón-β aumentó considerablemente los niveles de ACE2, un receptor para la proteína espiga, afectando el resultado general.
Entendiendo la Señalización Celular
La señalización celular es cómo las células se comunican, y los investigadores miraron cómo la interacción con la proteína espiga impacta este proceso. Se usaron inhibidores específicos de vías de señalización para ver si podían revertir los efectos causados por la proteína espiga.
Efectos en ARSB
La investigación también encontró que la disminución de ARSB tras la exposición a la proteína espiga podría estar relacionada con cambios en otra molécula llamada Rb. Esta molécula está involucrada en la regulación génica y afecta cuánto de la enzima ARSB se produce.
Posibilidades de Tratamiento
Se han explorado varias opciones de tratamiento para abordar problemas relacionados con el COVID-19. Algunos antihistamínicos, como la desloratadina, mostraron promesa ya que podrían contrarrestar algunos de los efectos negativos causados por la interacción con la proteína espiga, mejorando los niveles de ARSB y reduciendo la acumulación de sulfatos de condroitina.
Tratamientos Alternativos
Otro compuesto probado fue la monensina, que se utiliza para afectar aspectos específicos del procesamiento de sulfatos de condroitina. Si bien mostró cierta efectividad en reducir la expresión de CHST15 y CHST11, no tuvo un impacto significativo en los niveles de ARSB.
Observaciones en Pacientes
Los estudios inmunohistoquímicos de los pulmones de pacientes con COVID-19 mostraron un aumento drástico en los niveles de sulfato de condroitina y una disminución notable en ARSB. Este patrón fue similar a hallazgos en otras enfermedades pulmonares, indicando una posible conexión entre el exceso de sulfatos de condroitina y el daño pulmonar.
Implicaciones a Largo Plazo
Los hallazgos sugieren que los cambios en los niveles de enzimas y la acumulación de sulfatos de condroitina podrían contribuir a problemas de salud a largo plazo, como la fibrosis pulmonar, en pacientes que se recuperan del COVID-19.
Direcciones Futuras
Esta investigación abre la puerta a nuevas vías de tratamiento destinadas a gestionar el equilibrio de estas enzimas y potencialmente mejorar los resultados para los pacientes con COVID-19. Los científicos están interesados en explorar más cómo estos procesos biológicos pueden manipularse para mejorar la recuperación y prevenir complicaciones graves.
Conclusión
Los sulfatos de condroitina juegan un papel crucial en la salud humana, especialmente en la función pulmonar. Entender cómo las infecciones virales como el COVID-19 afectan estos compuestos y sus enzimas asociadas podría llevar a estrategias de tratamiento mejoradas. La investigación continua es vital para descubrir las complejidades de estas interacciones y ofrecer nueva esperanza en la lucha contra el COVID-19.
Título: SARS-CoV-2 Spike Protein Receptor Binding-ACE2 Interaction Increases Carbohydrate Sulfotransferases and Reduces N-Acetylgalactosamine-4-Sulfatase through Phospho-p38-MAPK and RB-E2F1
Resumen: Immunohistochemistry of post-mortem lung tissue from patients with SARS-CoV2 infection showed marked decline in intensity and distribution of N-acetylgalactosamine-4-sulfatase (Arylsulfatase B; ARSB), increase of total chondroitin sulfate by immunohistochemistry, and increase of vascular-associated carbohydrate sulfotransferase (CHST)15 [1]. The mechanisms leading to these observations were not explained by signaling pathways known to be activated by exposure to coronaviruses. This report addresses the underlying reactions leading to these observations in a cell-based model, using normal, human, primary small airway epithelial cells, treated with the SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain protein.
Autores: Joanne K Tobacman, S. Bhattacharyya
Última actualización: 2023-06-14 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.01.24.23284890
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.01.24.23284890.full.pdf
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