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Marcadores salivales de la tensión oxidativa durante COVID-19 severo

El pandémico de la enfermedad 2019 del coronavirus (COVID-19), causado por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, es extraño en la anchura de la severidad en sus manifestaciones clínicas, colocando de asintomático a la infección fatal. La capacidad de predecir enfermedad severa y de intervenir así temprano es importante, y ha estimulado la búsqueda para los marcadores de este movimiento.

Un estudio interesante de personas internacionales de investigadores presenta pruebas que un nivel elevado de expresión de las moléculas del oxidante se puede correlacionar con daño severo de la infección y de pulmón.

Los investigadores publicaron recientemente sus conclusión en la biología y el remedio del radical libre.

Expresión creciente de los genes del oxidante

Los científicos, usando transcriptomics ya denunciado de los pacientes COVID-19, modelaron la expresión de 125 genes relacionados con las reacciones redox biológicas.

Encontraron que siete genes relacionados con la oxidación upregulated en células inflamatorias, en el tejido pulmonar y en sangre de circulación. Estos genes, a saber, MPO, S100A8, S100A9, SRXN1, GCLM, SESN2, y TXN, eran expresados en los niveles elevados en leucocitos en COVID-19 severo, pero no en casos no-severos.

Más detalladamente, estos genes son el Myeloperoxidase (MPO), Calprotectin (S100A8/S100A9), Sulfiredoxin-1 (SRXN1), modificante de la ligasa de la Glutamato-cisteína (GCLM), y dos genes antioxidantes: Sestrin 2 (SESN2) y Thioredoxin (TXN).

Macrófagos y células de T de CD8+ de lavados del pulmón, y neutrófilos de la circulación periférica, mostrada niveles más altos de la expresión para estos genes. MPO, S100A8, y S100A9 eran los marcadores lo más prominente posible upregulated de la oxidación.

Los últimos dos fueron encontrados para ser elevados en el tejido pulmonar de individuos con la infección SARS-CoV-2.

Los tres superiores

Posteriormente, los investigadores encontraron que MPO y los calprotectins eran de hecho elevados cuando eran fijados por la reacción en cadena reversa cuantitativa de la transcriptase-polimerasa (polimerización en cadena del qRT), en sangre y saliva, en los casos severos COVID-19 comparado con pacientes asintomáticos.

MPO es un gen del neutrófilo responsable de codificar la enzima que produce intermedios reactivos del oxígeno. Cuando los neutrófilos se exponen a la tensión oxidativa, forman trampas extracelulares del neutrófilo (NETs), así como repartiendo abra sus gránulos que contienen MPO y calprotectin.

Calprotectin es un heterodimer de la proteína Factor-Relacionada inhibitoria 8 y 14 de la migración (MPR8 y MRP14), codificado por S100A8 y S100A9. Calprotectin tiene una función del alarmin, atando peaje-como al receptor 4 (TLR4) para accionar caminos naturales de la inmunidad como Mapa-cinasa y la transmisión de señales de N-F-Kappa-b. Así, afectan a la inflamación, a la capacidad redox y a caminos de la muerte celular.

Los genes de Calprotectin se expresan en los niveles solamente en células del origen mieloide y macrófagos activados durante la inflamación aguda y crónica.

Biomarker salival

La capacidad de descubrir esta elevación en saliva indica su uso potencial como biomarkers no invasores de COVID-19 severo. Mientras que MPO y el calprotectin en sangre fueron aumentados cerca de un tronco-doblez más en severo comparado con enfermedad asintomática, el aumento del tronco-doblez en saliva bajo mismas condiciones económicas era 0,3 troncos más arriba para S100A9, pero un tronco y 2,7 registran más para MPO y S100A8.

Este aumento fue marcado en la infección SARS-CoV-2 comparada a otras infecciones respiratorias del virus, tales como gripe A y virus sincitial respiratorio. En estes último, los aumentos en la expresión génica oxidativa de la tensión no cruzaron un cambio del doblez del tronco.

Inversamente, en SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2, el aumento era más de un tronco-doblez para siete y 27 genes, respectivamente. TXN, QSOX1, MAPK14, MPO, S100A9, y S100A8 fueron elevados con ambos estos virus, en sobre el cambio de 1,5 tronco-dobleces.  

¿De dónde hacen éstos vienen?

Los neutrófilos están entre las fuentes dominantes de las moléculas del favorable-oxidante y desempeñan un papel fundamental en la severidad COVID-19. Un estudio anterior mostró un aumento en el número de neutrófilos junto con una elevación en proporción a los neutrófilos de baja densidad. En estas células, el nivel de genes del favorable-oxidante aumentó a partir de 0,3 troncos al tronco 1,8 hacia arriba, mientras que los genes antioxidantes tienen gusto de JUNB, FOS y SOD2 fueron expresados en el tronco -0,7 al tronco -1,5 hacia abajo.

Los macrófagos y las células de T de CD8+ en lavados del pulmón también mostraron este cambio en la expresión génica oxidativa.

El mecanismo de la tensión del oxidante comienza con la activación del macrófago y del neutrófilo en contacto con las configuraciones moleculares patógeno-asociadas virales (PAMPs), liberando especie reactiva del oxígeno tal como aniones del superóxido. Éstos accionan la cascada favorable-inflamatoria de cytokines con el reclutamiento adicional de células inflamatorias.

Esto es un arma de doble filo, capaz de autorizar el virus por la acción destructiva del ROS en las células huesped infectadas y las partículas virales ellos mismos. Sin embargo, si el virus continúa replegar y se infectan más células, como ocurre en COVID-19 severo, la célula se ejecuta de las moléculas antioxidantes del almacenador intermedio. La acumulación resultante de ROS y del ciclo vicioso de la baja cada vez mayor del cytokine en respuesta a configuraciones moleculares daño-asociadas (DAMPs) causa la tensión oxidativa a largo plazo, dañando las membranas celulares y el contenido nuclear.

La tensión oxidativa podía también ser el resultado de, por ejemplo, profundamente respiración creciente para compensar el daño de pulmón causado por el virus y para mantener un nivel adecuado de oxígeno en la sangre.

¿Cuáles son las implicaciones?

La reflexión cercana de COVID-19 severo con el upregulation de los genes oxidativos de la tensión en células inmunes así como células estructurales del pulmón es un fenómeno que requiere más trabajo entender la contribución de la tensión oxidativa a la severidad de la enfermedad después de la infección con este virus.

El aumento en la expresión génica era constantemente importante incluso después explicar la influencia de la edad, del sexo, del índice de masa corporal y de comorbidities (según lo medido por la muesca del índice del Comorbidity de Charlson).

La causa de esta tensión del oxidante puede ser la inmunorespuesta natural dysregulated en COVID-19, con un aumento relativo en neutrófilos y una disminución en los linfocitos, acoplados con la tormenta del cytokine. El resultado de los altos niveles del tejido de moléculas del oxidante puede incluir daño a las células del pulmón, de la muerte celular a la necrosis del tejido, dependiendo del nivel de oxidación.

La capacidad de observar aumentos importantes en el MPO y genes del calprotectin en saliva en COVID-19 severo indica su potencial como biomarkers de esta condición.

En segundo lugar, estos genes ofrecen los objetivos terapéuticos que podrían retrasar la progresión de la enfermedad y prevenir características múltiples de la enfermedad severa tales como tendencias de coagulación, tormenta del cytokine y daño de pulmón. Los ejemplos de tales agentes incluyen los antagonistas NRF2 y el paquinimod, o antioxidantes MPO-dirigidos más selectivos.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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