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Investigadores crean mini-riñones que ayudan a comprender por qué los pacientes con diabetes tienen más riesgo de Covid-19

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..Redacción.
Un grupo de investigadores internacionales, entre los que se encuentran centros de investigación españoles, ha demostrado que los mini-riñones diabéticos tienen una mayor susceptibilidad al Covid-19. Asimismo, presentan evidencia genética del papel esencial del receptor ACE2 en Covid-19. Por otro lado, han identificado que la programación metabólica provocada por la diabetes es crítica y aumenta la susceptibilidad a la infección en el riñón. Estos resultados pueden conducir a la identificación de nuevas intervenciones en la patogenia del Covid-19 dirigidas al metabolismo energético. El estudio se ha publicado en revista ‘Cell Metabolism’.

Los investigadores han identificado que la programación metabólica provocada por la diabetes es crítica y aumenta la susceptibilidad a la infección en el riñón

El grupo de investigadores ha sido liderado por Nuria Montserrat, profesora de investigación Icrea en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) e investigadora principal del grupo «Pluripotencia para la regeneración de órganos». Así, los investigadores han generado mini-riñones humanos que simulan el riñón de una persona con diabetes en estadios iniciales de la enfermedad. Estos mini-riñones diabéticos abren la puerta a estudiar, entre otros, la relación entre la diabetes y el Covid-19.

Desde hace dos años, científicos y médicos trabajan para entender cómo se desarrolla el SARS-CoV-2 y qué relación tiene con otro tipo de enfermedades. Diversos estudios indican que las personas con diabetes tienen más probabilidades de desarrollar Covid-19 grave. También, muestran que más del 20% de los pacientes hospitalizados por Covid-19 sufren daño renal agudo. Sin embargo, hasta la fecha se desconocía cuál fue el factor que provocó que esto sucediera.

Diversos estudios indican que más del 20% de los pacientes hospitalizados por Covid-19 sufren daño renal agudo

Ahora, el equipo internacional han utilizado la bioingeniería para desarrollar mini-riñones que simulan el riñón de una persona en las primeras etapas de la diabetes.En esta colaboración internacional los investigadores han proporcionado, por primera vez, el uso de organoides renales para comprender las primeras etapas de la diabetes en este órgano. Para demostrar que el receptor ACE2 desempeña un papel esencial en la infección por SARS-CoV-2 en el riñón, el equipo también ha utilizado la ingeniería genética para generar organoides defectuosos para otros receptores descritos hasta la fecha como puertas de entrada del virus.

Utilizando células renales de pacientes, este estudio, también revela el papel del metabolismo energético en la infección por SARS-CoV-2. De esta manera, se abre una puerta a la identificación de nuevas intervenciones terapéuticas para tratar el Covid-19.

Estos mini-riñones se han desarrollado a partir de células madre humanas pluripotentes. Así, para reproducir el entorno diabético, los investigadores han sometido a estos pequeños órganos a condiciones de cultivo que dan como resultado la generación de mini-riñones con las mismas características celulares y alteraciones metabólicas que los que se encuentran en los riñones de una persona con diabetes en etapa inicial.

Los mini-riñones se han desarrollado a partir de células madre humanas pluripotentes

Utilizando diferentes técnicas de biología molecular,  los investigadores han observado que es la abundancia del receptor ACE2 la que determina la susceptibilidad a la infección viral. Es decir, se establece una relación entre la diabetes y la presencia de uno de los receptores descritos hasta ahora como determinantes en la infección. «Nuestro modelo de organoide renal diabético nos ha permitido observar que los mini-riñones diabéticos, con un mayor número de receptores ACE2, tienen una mayor susceptibilidad a la infección viral», señala Elena Garreta, Instituto de Bioingeniería de Cataluña y primera coautora del estudio.

Para comprobar si los resultados obtenidos también se observan en el órgano nativo, los investigadores analizaron células renales de pacientes con diabetes y de individuos sin diabetes. Los datos muestran que las células renales de pacientes diabéticos, al igual que sucede en los miniriñones, tienen más receptores ACE2 y sufren una mayor tasa de infección por SARS-CoV-2. Para profundizar en los mecanismos que pueden explicar tales observaciones, utilizaron un compuesto que modula el estado metabólico de las células. De esta manera, encontraron que el tratamiento redujo la infección viral.

«Este hallazgo arroja luz sobre un mecanismo potencial detrás de los casos más graves de pacientes diabéticos. Esta tecnología mejorará nuestra capacidad para investigar cómo el virus interactúa con diferentes órganos del cuerpo humano», ha explicado Ali Mirazimi, uno de los autores correspondientes del estudio.

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