La expresión génica cambia durante la infección aguda por SARS-CoV-2 y puede decidir los síntomas de COVID prolongados

Un equipo de científicos en los Estados Unidos reveló recientemente cambios en los perfiles de expresión genética asociados con las consecuencias a largo plazo de la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19). Como se señaló en el estudio, la firma genética del COVID-19 grave (COVID Long) se puede detectar en las células inmunitarias innatas y adaptativas ya durante la fase aguda de la infección aguda grave por SARS-CoV-2.

Stady: Los perfiles de expresión génica grave de COVID-19 muestran múltiples etiologías de secuelas a largo plazo. Haber de imagen: Jom_Ariya / Shutterstock

Una versión preimpresa del estudio está disponible en medRxiv* Servidor mientras el artículo esté sujeto a revisión por pares.

antecedentes

La presentación clínica a largo plazo de COVID-19, también conocida como COVID a largo plazo, se caracteriza por una amplia gama de síntomas que aparecen en el 30% de los pacientes con COVID-19 después de la recuperación. Los síntomas más comunes de un coronavirus emergente prolongado incluyen fatiga general, dolor de cabeza, dolor articular / muscular, dificultad para respirar, dificultad para dormir y pérdida del sentido del olfato o del gusto. Aunque los síntomas de COVID prolongados se observan en el 40% de los pacientes hospitalizados, algunas pruebas recientes han demostrado que las personas con infección por SARS-CoV-2 asintomática o levemente sintomática tienen más probabilidades de desarrollar consecuencias a largo plazo.

Las respuestas inmunitarias del huésped a la infección aguda por SARS-CoV-2 están asociadas con las consecuencias a largo plazo del COVID-19. En el estudio actual, los científicos analizaron las expresiones de genes en sangre completa y los niveles de anticuerpos en un gran grupo de pacientes hospitalizados con COVID-19 que luego desarrollaron síntomas prolongados de COVID.

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Características de COVID a largo plazo en la población de estudio

El estudio se realizó en 495 pacientes COVID-19 hospitalizados y 72 controles sanos y hospitalizados. Seis meses después del alta, se realizó un seguimiento de 251 pacientes para detectar la aparición de síntomas de COVID prolongados.

El análisis de las presentaciones de los pacientes reveló dos conjuntos distintos de consecuencias posteriores al COVID relacionadas con los síntomas pulmonares y los síntomas neuropsiquiátricos. Sin embargo, no se observó una asociación significativa entre la gravedad de la enfermedad y la aparición prolongada de COVID.

Características de la expresión genética.

Se recolectaron muestras de sangre de 180 de 251 pacientes que fueron seguidos para secuenciar el ARN. El análisis identificó asociaciones significativas entre niveles altos de células plasmáticas y niveles bajos de células T auxiliares foliculares con neumonía COVID prolongada y dolor muscular.

El análisis de genes expresados ​​diferencialmente en sangre total no mostró una asociación significativa con ningún síntoma. Sin embargo, se observaron varias firmas de expresión diferencial relacionadas con los síntomas en ciertos tipos de células. Específicamente, las células plasmáticas mostraron el mayor número de señales genéticas relacionadas con varios síntomas, que incluyen trastornos del sueño, complicaciones pulmonares, náuseas / vómitos / diarrea, erupción cutánea, pérdida del olfato o del gusto y neumonía.

Es importante destacar que en los pacientes se observó una regulación negativa completa de los genes relacionados con la neumonía. Entre los otros tipos de células probados, se observaron asociaciones significativas para las células T gamma delta y CD8 +, las células T CD4 + de memoria en reposo y las células T CD4 + de memoria activadas con peor calidad de vida, problemas dentales y problemas de memoria, respectivamente.

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Patrones comunes de firmas genéticas expresadas diferencialmente

Se realizaron dos ensayos de expresión diferencial para identificar el conjunto de genes que se expresaron diferencialmente en ambas pruebas y se asociaron con los mismos síntomas (genes expresados ​​diferencialmente en la misma dirección). De manera similar, se identificó un conjunto diferente de genes que mostraban expresiones diferenciales en ambas pruebas pero con síntomas opuestos (genes expresados ​​diferencialmente en la dirección opuesta).

En las células plasmáticas, una comparación sintomática por pares del número de genes expresados ​​diferencialmente en la misma dirección identificó dos grupos de síntomas diferentes. Estos grupos se han denominado “masa pulmonar” (problemas pulmonares y neumonía) y “masa miscelánea” (alteraciones del sueño, náuseas / vómitos / diarrea, erupciones cutáneas, pérdida del olfato o del gusto).

En la masa pulmonar, se observó una expresión regulada por disminución de genes asociados con la producción y función de anticuerpos. Por el contrario, se observaron expresiones reguladas al alza de los mismos genes en el grupo diverso.

Asociación entre genes expresados ​​diferencialmente y niveles de anticuerpos

Se realizó una serie de experimentos por separado para evaluar si la respuesta de anticuerpos del huésped a la elevación podría influir en la expresión diferencial específica de los síntomas de los genes en las células plasmáticas.

El análisis reveló una relación significativa entre la respuesta de anticuerpos y los genes asociados con la mayoría de los diversos síntomas del grupo, excepto la erupción y la pérdida del olfato / gusto. Por el contrario, no se observó tal asociación para genes asociados con problemas pulmonares y neumonía.

Estudia la importancia

En general, los resultados del estudio revelaron que la respuesta del huésped a la infección aguda por SARS-CoV-2 está directamente relacionada con la aparición de síntomas prolongados de COVID. El estudio identifica dos grupos distintos de síntomas de COVID prolongados: uno basado principalmente en niveles elevados de anticuerpos en sangre y el otro independiente de los anticuerpos.

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Además, el estudio destaca la importancia de las señales de expresión génica de fase aguda en las células plasmáticas para inducir síntomas de COVID prolongados.

*Nota IMPORTANTE

medRxiv publica informes científicos preliminares que no han sido revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

Referencia de la revista:

  • Thompson, R y col. (2021) “Los perfiles de expresión génica aguda de COVID-19 muestran múltiples etiologías de secuelas a largo plazo”. medRxiv. estallido: 10.1101 / 2021.10.04.21264434.
Custodia Zayas

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