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Los investigadores destapan los cambios metabólicos subyacentes que se conectan a la severidad COVID-19

Los pacientes COVID-19 tienen inmunorespuestas que difieren que lleven a la enfermedad los resultados que colocan de la infección asintomática SARS-CoV-2 a la muerte. Después de examinar las muestras de sangre de casi 200 pacientes COVID-19, los investigadores han destapado los cambios metabólicos subyacentes que regulan cómo las células inmunes reaccionan a la enfermedad. Estos cambios se asocian a severidad de la enfermedad y se podrían utilizar para predecir supervivencia paciente. Las conclusión fueron publicadas en la biotecnología de la naturaleza del gorrón.

Sabemos que hay un alcance de inmunorespuestas a COVID-19, y los procesos biológicos que son la base de esas reacciones no están bien entendidos. Analizábamos millares de marcadores biológicos conectados a los caminos metabólicos que son la base del sistema inmune y encontraron algunas pistas en cuanto a qué cambios inmune-metabólicos pueden ser giratorios en enfermedad severa. Nuestra esperanza es que estas observaciones de la función inmune ayudarán a otras a juntar la reacción de carrocería a COVID-19. La comprensión más profunda ganada aquí puede llevar eventual para mejorar las terapias que pueden apuntar más exacto los cambios inmunes o metabólicos más problemáticos.”

Jihoon Lee, co-primer autor, estudiante de tercer ciclo, centro de investigación de cáncer de Fred Hutchinson

Los investigadores cerco 374 muestras de sangre - dos drena por paciente durante la primera semana después de ser diagnosticado con la infección SARS-CoV-2 - y analizado su plasma y escogen las células inmunes. El análisis incluyó 1.387 genes implicados en caminos metabólicos y 1.050 metabilitos del plasma.

En muestras del plasma, las personas encontraron que la severidad creciente COVID-19 está asociada a los cambios del metabilito, sugiriendo actividad inmune-relacionada creciente. Además, con la secuencia unicelular, los investigadores encontraron que cada tipo importante de la célula inmune tiene una firma metabólica distinta.

“Hemos encontrado que metabólico la reprogramación de eso es altamente específica a las clases individuales de la célula inmune (e.g. “células de T de CD8+ del asesino”, “células de T de CD4+ del ayudante las”, anticuerpo-secretando las células de B, el etc.) e incluso a los subtipos de la célula, y la reprogramación metabólica compleja del sistema inmune está asociada al metabolome global del plasma y es profética de severidad de la enfermedad e incluso muerte paciente,” dijo al co-primer y co-correspondiente Dr. Yapeng Su, científico del autor de la investigación en el instituto para la biología de sistemas. “Tales profundos y los discernimientos relevantes en la reprogramación metabólica sofisticada dentro de nuestros sistemas inmunes heterogéneos son clínico de otra manera imposibles de ganar sin análisis multi-omic unicelular avanzado.”

Este trabajo ofrece los discernimientos importantes para desarrollar tratamientos más efectivos contra COVID-19. También representa un obstáculo tecnológico importante. Muchos de los conjuntos de datos que cerco de estos pacientes tienden a medir aspectos muy diversos de la enfermedad, y se analizan en el aislamiento. Por supuesto, uno quisiera que estas diversas visiónes contribuyeran a un retrato total del paciente. La aproximación descrita aquí permite la suma de los diversos conjuntos de datos ser mucho mayor que las piezas, y preve una interpretación mucho más rica de la enfermedad.”

El Dr. Jim Heath, presidente y profesor del ISB y del autor co-correspondiente en el papel

La investigación conducto por los científicos del ISB, centro de investigación de cáncer de Fred Hutchinson, Universidad de Stanford, instituto en el centro de salud de San Juan, la universidad de Washington, el Howard Hughes Medical Institute del cáncer de San Juan sueco del centro médico.

El financiamiento para este proyecto viene de Merck y la autoridad avanzada biomédica de la investigación y desarrollo (BARDA), el asiento de la familia de Wilke, el fideicomiso de beneficencia del MJ Murdock, el asiento sueco del centro médico, el instituto de Parker para la inmunoterapia del cáncer, Gilead, los servicios web del Amazonas, y los institutos de la salud nacionales.

Source:
Journal reference:

Lee, J.W., et al. (2021) Integrated analysis of plasma and single immune cells uncovers metabolic changes in individuals with COVID-19. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-021-01020-4.