El SARS-CoV-2 es un virus de ARN que pertenece a la familia Coronaviridae del género Betacoronavirus. La proteína Spike (S) de este virus media principalmente la interacción con las células huésped humanas. El dominio de unión al receptor (RBD) presente en la superficie de la proteína S se une al receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) del huésped. ACE2 está presente en varios tejidos del huésped, tales como células epiteliales GI y células hepáticas.
Los investigadores han detectado la presencia de este virus en varios tejidos, como el esófago, estómago, duodeno, y recto. También, La endoscopia de pacientes hospitalizados con infección grave por COVID-19 mostró hemorragia esofágica con erosiones y úlceras.
Las personas con comorbilidades generalmente padecen una infección grave por COVID-19. Estos pacientes presentan niveles más altos de ACE2 en los pulmones que aquellos sin comorbilidades. Un estudio reciente ha demostrado que la ECA2 se expresa de manera significativa en los pulmones de personas que padecen enfermedades pulmonares obstructivas crónicas e hipertensión arterial pulmonar. Como la expresión de ACE2 depende de ciertas condiciones, como niveles elevados de glucosa, hipoxia y estrés celular, Los investigadores creen que otras comorbilidades relacionadas con el GI podrían estar asociadas con diferentes formas de COVID-19.
Un nuevo estudio publicado en la revista Fronteras de la Medicina indicó que el esófago de Barrett (BE) y la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE) pueden representar nuevas comorbilidades asociadas con la enfermedad del SARS-CoV-2. Un estudio anterior había estimado que en los Estados Unidos, 5,6% de los adultos tienen BE, una enfermedad en la que la GERD daña la mucosa escamosa del esófago.
En este estudio, Los investigadores revelaron que ACE2 se expresa en gran medida en el esófago de pacientes con BE. En estos pacientes, el pH ácido induce la expresión de ACE2. El equipo cultivó monocitos primarios humanos en pH reducido, que reveló una mejora en la expresión de ACE2 y una carga viral más significativa tras la infección por SARS-CoV-2.
Los investigadores sugieren que el pH ácido mejora la infección por COVID-19 regulando positivamente el receptor ACE2, y esto, Sucesivamente, podría tener implicaciones clínicas para los pacientes que padecen ERGE o EB. Aunque no hay evidencia de mecanismos que conecten las alteraciones del pH y la expresión de ACE2, estudios previos han demostrado que las condiciones hipóxicas pueden aumentar la expresión de ACE2. Este estudio reveló que dos de los reguladores conocidos de ACE2, a saber, HNF1B y FOXA2, se informó que estaban regulados al alza en 6 de los 8 estudios transcriptómicos de BE. Esto indica que estos reguladores podrían estar asociados con la expresión de ACE2 inducida por pH en BE.
Uno de los principales rasgos característicos de la enfermedad COVID-19 es el daño pulmonar, que puede provocar hipoxia aguda y otra acidosis respiratoria. Además, Los investigadores creen que en algunos de los pacientes con COVID-19 gravemente infectados, se produce acidosis sanguínea. Esta condición deteriora la condición del paciente al aumentar la expresión de ACE2, que mejora la entrada de SARS-CoV-2 en las células humanas. También, un aumento del nivel de la enzima lactato deshidrogenasa, que convierte el lactato en piruvato, se ha relacionado con la enfermedad grave de COVID-19. Este aumento del nivel de lactato puede alterar directamente el pH extracelular e intracelular, que altera la expresión de ACE2. Se requiere más investigación para evaluar hasta qué punto la acidosis sistémica aguda influye en la gravedad de COVID-19. En este estudio, Los investigadores han indicado que el pH por sí solo podría modificar la expresión de ACE2 y posteriormente inhibir la infección por SARS-CoV-2 en los pacientes.
Metaanálisis de transcriptomas de la unión gastroesofágica de pacientes con esófago de Barrett. (A) Metaanálisis de 8 estudios de transcriptomas del esófago de Barrett. (B) Número de genes expresados diferencialmente en el esófago de Barrett en comparación con el esófago de no Barrett. Las líneas muestran el número de genes (eje y) que se consideran regulados al alza (líneas rojas) o regulados a la baja (líneas azules) en el esófago de Barrett (valor de P <0,05; cambio de log2 veces> 1; FDR combinado <0,01) en uno o más conjuntos de datos (eje x). Se indica el número de genes regulados al alza y regulados negativamente en al menos siete estudios. (C) La ECA2 está regulada al alza en pacientes con esófago de Barrett. Cada barra representa el cambio de veces de la expresión log2 entre pacientes e individuos de control. Las barras de error indican el intervalo de confianza del 95%. Las barras en rojo representan un valor P <0.05 y en gris un valor P no significativo. (D) Análisis de enriquecimiento de la vía utilizando los genes regulados al alza y regulados a la baja en al menos siete estudios. Las barras representan la puntuación combinada (eje x) calculada por la herramienta Enrichr para conjuntos de genes de Ontología genética seleccionados (eje y). (E) Expresión de ACE2 en células tratadas con inhibidores de la bomba de protones. Cada diagrama de caja representa la expresión log2 de células no tratadas (CTRL) y células tratadas con omeprazol (OPZ) o lansoprazol (LPZ). (F) Análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes (GSEA) de los 8 estudios de transcriptomas del esófago de Barrett utilizando conjuntos de genes relacionados con el pH. El tamaño y el color de los círculos son proporcionales a la puntuación de enriquecimiento normalizada (NES) de los conjuntos de genes (columnas) en cada estudio (filas). Los ID de gene ontology se indican en la parte superior. Este estudio incluyó dos cohortes independientes que comprenden 1, 357 pacientes infectados con SARS-CoV-2. Un grupo tenía antecedentes de uso de inhibidores de la bomba de protones (IBP) y otro grupo contenía individuos que no usaban el fármaco. Este estudio reveló que los pacientes tratados con IBP (utilizados para el tratamiento de la ERGE) tenían un mayor riesgo de desarrollar una infección grave por SARS-CoV-2. Esto se evaluó observando un aumento de los ingresos en cuidados intensivos.
Más lejos, los científicos también informaron que la tasa de mortalidad aumentó de 2 a 3 veces en el grupo tratado con IBP, en comparación con los que no usan este medicamento. Este resultado se alinea con estudios previos que llevaron a cabo un metanálisis que reveló que los IBP elevaban el riesgo de progresión a COVID-19 grave. Un estudio anterior también informó que las personas tratadas con IBP tenían un mayor riesgo de contraer la infección por COVID-19, quizás porque los IBP redujeron la barrera gástrica al SARS-CoV-2.
Los autores de este estudio creen que el pH puede influir en gran medida en la infección por SARS-CoV-2 y en la gravedad de la enfermedad. Sin embargo, Se requieren más estudios que utilicen cohortes más grandes para validar este hallazgo y también determinar el mecanismo molecular relacionado con la expresión de ACE2 inducida por el pH.
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