La obesidad aumenta la probabilidad de desarrollar COVID-19 grave, lo que prolonga la estancia hospitalaria y aumenta las tasas de mortalidad. Además del hecho de que las personas con obesidad pueden mostrar un sistema inmunológico comprometido, la mayor abundancia de tejido adiposo en dicha población se ha señalado como una de las principales causas de los cuadros más grave.
Dado que las células del tejido adiposo expresan la replicación de ACE2 y SARS-CoV-2, y su agresión inflamatoria se ve favorecida por la presencia de gotas de lípidos, la hipótesis de que el tejido adiposo puede servir como reservorio para almacenar y replicar el virus, así como un sitio para amplificación de citoquinas, ha surgido como una posible explicación de la fuerte asociación entre la obesidad y la gravedad de COVID-19.
Estudios recientes han demostrado que el SARS-CoV-2 sí puede infectar las células del tejido adiposo, incluidos los adipocitos, favoreciendo una respuesta inflamatoria local y provocando cambios en el perfil lipídico. A su vez, se cree que estos cambios contribuyen a la resistencia a la insulina y dificultan la recuperación de los pacientes.
Ahora, un amplio grupo de científicos brasileños contaminaron dos tipos de células grasas en el laboratorio: una derivada de células madre humanas extraídas del tejido subcutáneo y la otra diferenciada de células madre extraídas del tejido adiposo visceral.
Sus experimentos mostraron que las grasas viscerales, las grasas en el hígado, los intestinos y otros órganos, que son un factor peligroso para los problemas cardíacos, la diabetes y la hipertensión, contribuyen más a dichos problemas con la presencia de COVID-19 en la grasa subcutánea. Los experimentos fueron realizados en Brasil por investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (UNICAMP) y de la Universidad de São Paulo (USP) y acaban de ser publicados la revista Nature Communications.
“Se pudo observar que los adipocitos viscerales son más susceptibles a la infección por SARS-CoV-2. La carga viral aumentó mucho más en este tipo de células grasas que en los adipocitos subcutáneos. Creemos que esto se debió principalmente a los niveles más altos de la proteína ACE-2, aquella a la que se une el virus para invadir las células”, informó Marcelo Mori, profesor del Instituto de Biología de la UNICAMP y uno de los líderes del estudio. Además, los investigadores encontraron que cuando los adipocitos viscerales se contaminaban, producían una mayor cantidad de citocinas proinflamatorias, que alertan al sistema inmunitario sobre un riesgo que debe combatirse.
“Queríamos ver si había una asociación similar en el contexto de COVID-19. Y, de hecho, nuestro modelo sugiere que cuanto más tejido adiposo visceral hay en las personas obesas, más se puede replicar el virus y esto amplifica el proceso inflamatorio”, explicó Mori.
En los adipocitos subcutáneos, en cambio, el grupo observó una disminución de la lipólisis, la descomposición de las grasas y otros lípidos por hidrólisis para liberar ácidos grasos, que pueden ser utilizados como fuente de energía durante la actividad física o los periodos de ayuno. “Nuestra hipótesis es que esto representa una respuesta celular antiviral. Hay estudios que muestran que la inhibición de la lipólisis reduce la capacidad replicativa del SARS-CoV-2, lo que se puede explicar porque el virus necesita lípidos para producir su envoltura, así como energía de las células para hacer copias de su material genético” indicó Mori.
Entender los efectos
Se expusieron adipocitos viscerales a diferentes cepas de SARS-CoV-2: el linaje ancestral originario de Wuhan, China, y aislado de uno de los primeros brasileños diagnosticados con COVID-19; y la variante gamma (P.1.), que surgió a fines de 2020 en Manaos, la capital del estado de Amazonas en Brasil. La diferencia de susceptibilidad en comparación con los adipocitos subcutáneos se observó solo en respuesta al virus ancestral.
“Un análisis de todas las proteínas producidas por las células confirmó que la presión del virus original de Wuhan condujo a una disminución en varias proteínas involucradas en la respuesta móvil al interferón, un mecanismo del sistema inmunológico para combatir los virus, mientras que la variable gamma condujo a su resurgir. En otras palabras, la presión de la variante de Manaos hizo que los adipocitos produjeran proteínas extra que potencian la respuesta antiviral”, siguió Mori.
Los análisis más recientes muestran un patrón que tiende a la baja en el número de casos extremos de COVID-19 debido a nuevas variantes entre las personas con sobrepeso. Sin embargo, esto puede verse afectado por otros elementos, como una vacunación anterior. “O bien, estas personas podrían haber tenido un cuidado adicional porque sabían que pertenecían a un grupo de alto riesgo”, explicó Mori.
Para intentar profundizar su comprensión de todos esos procesos, el grupo está planeando experimentos adicionales con adipocitos cultivados con variantes delta y Omicron. Otro plan para la investigación futura es analizar los resultados metabólicos alcanzables a mediano y largo plazo de la infección por SARS-CoV-2.
“Queremos saber si la infección ajusta la posibilidad de desarrollar diabetes o problemas cardíacos, por ejemplo. Una técnica para hacer eso sería investigar muestras de pacientes que contrajeron COVID-19 y luego se sometieron a una cirugía bariátrica, para ver si ocurrieron cambios morfológicos y prácticos en el tejido adiposo visceral debido a la infección” añadió el especialista.
El equipo de trabajo de esta investigación se completó con: Tatiana Dandolini Sacon, Felipe Mossovich-Neto, Raisa Guimarães Ludwig, Victor Corasola Caregari, Ana Beatriz dos Anjos Souza y Amanda Stefan Cruz dos Passos , Mateus Cavalheiro Martini, Priscilla Pascual Barbosa, Gabriela Fabiano de Souza, Stephanie Bremon Moraro, Julia Furato, Marien Ribeiro Amorim, Rafael Elias Marquez, Flavio Protasio Veras, Esther Barreto, Thiago Tomazini Gonçalves, Isadorina Carolina Could Kawagusi Onodera, Ronaldo Braganza Martins Jr. , Paulo Henrique Cavalcante de Araújo, Sabrina Setembri Patah, Rosa Maria Mendes Viana, Danilo Machado de Melo, Aleksandar Todorovic Fabro, Eurico Arico, Fernando Queiroz Cunha, Thiago Matar Cunha, Bradley Joseph Smith, Henrique Marquez Souza, Thiago L. Nettle, Gabriel Palermo Ruiz, Gerson S. Nabibe, Teresa Cristina Minto Fontes Cal, Mariana Boroni, Marco Aurelio Ra Merez Vignolo, Alessandro S Farias, Pedro Manuel M. Kiyomi Osako y Louise Osorio Liria.