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Los científicos determinan biomarkers potenciales para predecir los resultados COVID-19

Las personas de científicos de los Estados Unidos han examinado recientemente la trayectoria de biomarkers inmunes tempranos en respuesta a la infección del coronavirus 2 de la neumonía asiática (SARS-CoV-2). Han determinado las proteínas específicas del plasma que pueden predecir exacto los resultados clínicos y virológicos en pacientes infectados SARS-CoV-2. El estudio está actualmente disponible en el servidor de la prueba preliminar del medRxiv*.

Fondo

Desde su aparición en diciembre de 2019 en Wuhan, China, SARS-CoV-2, el patógeno causativo de la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus, ha infectado 217 millones de personas de y ha demandado 4,5 millones de vidas global. Aunque la enfermedad siga siendo asintomática en la mayoría de los pacientes, puede convertirse en consecuencias peligrosas para la vida severas en gente vulnerable, incluyendo más viejos adultos y ésos con comorbidities.

Las inmunorespuestas tempranas a la infección SARS-CoV-2 determinan la severidad de la enfermedad y la dinámica de las inmunorespuestas de la memoria virus-específica. Sobre la infección, el reconocimiento del ARN viral por los receptores del reconocimiento de patrones, el incluir peaje-como los receptores (TLRs) y Equipo-YO-como los receptores (RLRs), da lugar a la producción de mediadores y de interferones favorable-inflamatorios. El estímulo de genes interferón-responsivos por los interferones lleva posteriormente a la inducción de la reacción antivirus temprana y al lanzamiento de una inmunorespuesta adaptante. Una reacción escasa del interferón durante la fase temprana de la infección puede aumentar el riesgo de COVID-19 severo.

En el estudio actual, los científicos han conducto un análisis proteomic y transcriptomic para determinar los marcadores inmunes inducidos durante el curso temprano de la infección SARS-CoV-2. Han utilizado estos marcadores para predecir la carga viral, la severidad de la enfermedad, e inmunorespuestas de la memoria en pacientes con suave para moderar COVID-19.

Diseño del estudio

Los científicos analizaban las muestras longitudinales cerco de los pacientes COVID-19 alistados para una juicio clínica seleccionada al azar de Peginterferon Lambda-1a, un tipo interferón de III. En la juicio, suave moderar alistaron en el plazo de 72 horas de diagnosis y fueron seguidos a los pacientes COVID-19 por 7 meses de poste-infección.

Analizaban las muestras para determinar los biomarkers inmunes inducidos en el plazo de las primeras 2 semanas del inicio del síntoma. Usando un modelo del aprendizaje de máquina, han examinado la capacidad de algunas proteínas del plasma de la temprano-reacción de predecir la carga, la severidad de la enfermedad, y el linfocito T de la memoria y reacciones virales del anticuerpo.

Esquema del estudio. Alistaron a los pacientes no internados (n=108) con SARS-CoV-2 la infección Polimerización en cadena-confirmada 2 y el lampazo obtenido en el plazo de 72 horas de distribución aleatoria en una juicio clínica de la fase 2 de la lambda subcutánea de Peginterferon comparado con placebo. Las visitas de la continuación conducto personalmente en el día 1, 3, 5, 7, 10, 14, 21, 28, y poste-alistamiento del mes 7, con la evaluación de síntomas y del vitals, y la colección de lampazos orofaríngeos para la prueba SARS-CoV-2. La sangre obtenida en el día 0 y 5 fue evaluada por el transcriptomics de la sangre entera (ARN que ordena), el proteomics del plasma (Olink), y los anticuerpos del específico SARS-CoV-2. Los resultados clínicos fijaron la duración incluida de síntomas y la duración del vertimiento virologic. Resultados inmunológicos fijados incluyendo reacciones del linfocito T de SARS-CoV-2-specific en el día 28, y reacciones del anticuerpo en el día 28 y el mes 7. creado con biorender.com.
Esquema del estudio. Alistaron a los pacientes no internados (n=108) con SARS-CoV-2 la infección Polimerización en cadena-confirmada 2 y el lampazo obtenido en el plazo de 72 horas de distribución aleatoria en una juicio clínica de la fase 2 de la lambda subcutánea de Peginterferon comparado con placebo. Las visitas de la continuación conducto personalmente en el día 1, 3, 5, 7, 10, 14, 21, 28, y poste-alistamiento del mes 7, con la evaluación de síntomas y del vitals, y la colección de lampazos orofaríngeos para la prueba SARS-CoV-2. La sangre obtenida en el día 0 y 5 fue evaluada por el transcriptomics de la sangre entera (ARN que ordena), el proteomics del plasma (Olink), y los anticuerpos del específico SARS-CoV-2. Los resultados clínicos fijaron la duración incluida de síntomas y la duración del vertimiento virologic. Resultados inmunológicos fijados incluyendo reacciones del linfocito T de SARS-CoV-2-specific en el día 28, y reacciones del anticuerpo en el día 28 y el mes 7. creado con biorender.com.

Observaciones importantes

Los científicos determinaron 38 caminos inmunes y 10 proteínas del plasma que difirieron en función de tiempo desde inicio del síntoma. De acuerdo con la configuración de la reacción, estos caminos y proteínas fueron divididos en 4 atados. El atado 1 contuvo los caminos interferón-relacionados, caminos de la activación de la célula de asesino natural, e interferón-estimuló las proteínas (MCP-1, MCP-2, CXCL10, y CXCL11). Estos marcadores mostraron un valor máximo a la hora del inicio del síntoma, seguido por una disminución gradual en un cierto plazo. En el atado 2, que contuvo el Interferón-γ, los chemokines CXCL1 y CXCL6, los caminos naturales de la inmunorespuesta, y los caminos de la activación del linfocito T, los valores máximos fueron observados 1 - 5 días después del inicio del síntoma. Los caminos de la activación del linfocito B determinados en el atado 3 mostraron un pico entre 10 y 14 días después del inicio del síntoma. Los marcadores del atado 4, incluyendo caminos de los anticuerpos del anti-pico y de la diferenciación del linfocito B, aumentaron gradualmente después del inicio del síntoma.

Tomadas juntas, estas observaciones indican que la activación de la transmisión de señales del interferón, las células de B, las células de T, y las células de asesino naturales y la producción de los anticuerpos anti-SARS-CoV-2 ocurren en el plazo de los primeros 15 días de inicio del síntoma.

Asociación entre las inmunorespuestas y la severidad de la enfermedad

De 108 alistó a pacientes con suave para moderar COVID-19, ocho desarrolló complicaciones serias eventual. Para determinar caminos inmunes y las proteínas del plasma responsables de enfermedad severa, los científicos compararon a estos pacientes con los que hicieron eventual sin viruses o asintomáticos. Determinaron 17 caminos inmunes y 24 proteínas del plasma que fueron asociados importante a severidad de la enfermedad. Estos marcadores eran proteínas interferón-inducidas y caminos de la activación de la célula de asesino natural, indicando la implicación de inmunorespuestas tempranas en severidad de modulación de la enfermedad.

Asociación entre las inmunorespuestas y el resultado de la enfermedad

Los científicos determinaron 36 proteínas del plasma asociadas a resultado de la enfermedad, incluyendo RIG-I, CCL20, CCL25, la queratina 19, y el amphiregulin. Las expresiones crecientes de estas proteínas fueron asociadas negativo a la carga viral. Estas proteínas también fueron asociadas a niveles más altos de linfocito T y de reacciones pico-específicos del anticuerpo. Semejantemente, los caminos inmunes múltiples, incluyendo caminos del complemento y de la activación del linfocito B y caminos de la reacción del anticuerpo fueron determinados como reguladores de la carga viral.

Con análisis adicional, 4 proteínas del plasma y 12 caminos inmunes fueron determinados que mostraron la asociación importante con tiempo desde inicio del síntoma. Específicamente, los niveles enarbolados de reacción de la interferón-gamma, los cytokines interferón-inducidos, y los cytokines célula-secretados T fueron observados en el plazo de los primeros 5 días de inicio del síntoma. Además, la activación del linfocito B y los caminos de la producción del anticuerpo alcanzaron niveles enarbolados entre 10 y 15 días después del inicio del síntoma. Juntas estas conclusión indican que la inducción de una reacción temprana del interferón y la transmisión de señales favorable-inflamatoria subsiguiente del cytokine determinan los resultados clínicos, virológicos, e inmunológicos en los pacientes COVID-19.

Interesante, las conclusión revelaron que un alto nivel del plasma de RIG-I está asociado a la carga menos viral, a una severidad más alta de la enfermedad, y a linfocito T y a reacciones crecientes del anticuerpo. Además, una asociación fuerte fue observada entre RIG-I y el apoptosis (muerte celular programada).

En relación con inmunorespuestas a las vacunas COVID-19, las conclusión indicaron que las inmunorespuestas inducidas por la primera dosis de Pfizer/de la vacuna BioNTech-revelada BNT162b2 eran similares a ésa inducida por la infección natural SARS-CoV-2. Sin embargo, la inducción rápida de la inmunorespuesta adaptante y de una falta de reacción del neutrófilo fue observada en respuesta a la segunda dosis vaccínea.

Modelos del aprendizaje de máquina

Los científicos conducto el modelado profético para determinar las proteínas que podrían predecir la carga viral, la severidad de la enfermedad, e inmunorespuestas. Finalmente seleccionaron 8-10 proteínas del plasma medidas en la fase temprana de la infección y observaron que estas proteínas podrían predecir exacto todos los resultados probados.  

Significación del estudio

El estudio determina un receptor cytosolic del reconocimiento de patrones (RIG-I) y los cytokines favorable-inflamatorios (MCP1, 10 MCP2, y MCP3) como biomarkers potenciales para predecir resultados clínicos e inmunológicos en los pacientes COVID-19. Por otra parte, el estudio destaca la importancia de los modelos del aprendizaje de máquina en determinar a los pacientes de alto riesgo COVID-19 que usan 8 - 10 proteínas del plasma.

Advertencia *Important

el medRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Dr. Sanchari Sinha Dutta

Written by

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

Citations

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