El trabajo, liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña, explica por qué
12 may 2022 . Actualizado a las 18:19 h.Muchos pacientes con diabetes tipo II acaban teniendo un fallo en el riñón. Y las personas con un déficit en la regulación de la glucosa en las células también son más susceptibles a ser infectadas por el coronavirus SARS-CoV-2 y a sufrir el covid de forma más grave que otras. De hecho, el 20 % de los pacientes hospitalizados por covid-19 sufren daño renal agudo. ¿Por qué?
Para estas interrogantes aún no existen respuestas claras. O puede que para alguna de ellas sí empiece a haberlas. La solución se encuentra en los estudios realizados en minirriñones humanos generados en laboratorio a partir de células madre que simulan el riñón de una persona con diabetes en las etapas iniciales de la enfermedad. Es la primera vez que se ha utilizado esta técnica como modelo para estudiar y comprender el origen y desarrollo de una patología sistémica, por lo que también podría utilizarse para otras como la hipertensión o la obesidad.
Es lo que se ha visto en una investigación internacional publicada en Cell Metabolism liderada por Nuria Montserrat, investigadora Icrea en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña en colaboración con la Universidad de Florida, el Life Sciences Institute de la Universidad de British Columbia, en Canadá y el Karolinska Institute de Suecia y su hospital adscrito. También participaron en el trabajo, que utiliza por primera vez organoides de riñón para entender las primeras fases de la diabetes en este órgano, científicos españoles de la clínica CIMA y la Universidad de Navarra, así como de los hospitales Clínic y Santa Creu i Sant Pau y de la Universidad de Barcelona.
Los minirriñones artificiales han arrojado luz sobre cómo la infección por coronavirus es más grave en pacientes diabéticos. La enfermedad cambia el metabolismo celular, una desregulación que provoca la generación de un mayor número de puertas de entrada del virus en la célula, la proteína AC2. Y no solo eso, sino que «estas puertas de entrada se mantienen más tiempo en la célula, lo que explica que la infección sea más grave», apunta Nuria Montserrat.
Los investigadores observaron que en los minirriñones diabéticos la abundancia del receptor AC2 es lo que determina la susceptibilidad a la infección y la gravedad de la misma. Estos hallazgos pueden dar paso a la identificación de nuevos tratamientos dirigidos al control del metabolismo energético que evite o limite las infecciones por covid en pacientes diabéticos. De hecho, en el estudio los científicos utilizaron un compuesto que modula el estado metabólico de las células y comprobaron que el tratamiento disminuía la infección viral.
«El organoide lo que te permite es estudiar lo que ocurre antes, en el momento y después de la infección» explica Nuria Montserrat, que añade que los resultados obtenidos en los minirriñones se verificaron posteriormente con el análisis realizado en las células renales de pacientes con diabetes y de personas que no presentaban la enfermedad.
Para probar los resultados los investigadores utilizaron técnicas de biología molecular, como la edición genética. Mediante este procedimiento se eliminaron del organoide las proteínas AC2, lo que permitió establecer una relación causa-efecto entre la diabetes y la presencia de este receptor, el más determinante de todos los estudiados en la infección por coronavirus.
«Hemos demostrado que el virus SARS-CoV-2 es capaz de infectar directamente las células de túbulo proximal aisladas del riñón humano y que la diabetes hace que estas células sean más propensas a la infección», confirma Megan Stanifer, investigadora de la Universidad de Florida coautora del trabajo.
También lo constata así Elena Garreta, investigadora en el IBE y primera coautora del estudio: «Nuestro modelo de organoide renal diabético -dice- nos ha permitido observar que los minirriñones diabéticos, con mayor número de receptores AC2, presentan una mayor susceptibilidad a la infección viral».
El nuevo modelo de minirriñón diabético también abre la puerta a estudiar el papel de otras enfermedades, como la hipertensión, en el desarrollo del covid 19 y de otras patologías complejas. «Se nos ha abierto una nueva ventana de exploración, también para las patologías sistémicas, porque los organoides, aunque es cierto que son más inmaduros, trabajan como si fuera el riñón del paciente», destaca Nuria Montserrat.
El trabajo ha recibido financiación del Instituto de Salud Carlos III a través de las ayudas Fondo Covid-19.
