Cómo el COVID-19 puede provocar diabetes

Junto con la neumonía, los coágulos de sangre y otras enfermedades graves causadas por el SARS-CoV-2 (el virus COVID-19), algunos estudios también han identificado otra conexión preocupante. Algunas personas pueden desarrollar diabetes después de una infección aguda por COVID-19.

¿Cómo puede el coronavirus causar diabetes? Dos nuevos estudios apoyados por los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU. Ayudan a responder esta importante pregunta, lo que confirma que el SARS-CoV-2 puede atacar y dañar las células productoras de insulina del cuerpo. Los hallazgos se publican como pruebas preliminares en la revista Cell Metabolism. [1,2].

La diabetes tipo 1 ocurre cuando las células beta del páncreas no secretan suficiente insulina para permitir que el cuerpo metabolice los alimentos de manera óptima después de una comida. Como resultado de esta insuficiencia de insulina, los niveles de glucosa en sangre aumentan, que es el sello distintivo de la diabetes.

Estudios de laboratorio anteriores habían sugerido que el SARS-CoV-2 puede infectar células beta humanas. [3]. Los estudios también mostraron que este peligroso virus puede replicarse en estas células beta productoras de insulina, para hacer más copias de sí mismo y propagarse a otras células. [4].

Estos últimos estudios se basan en estos estudios anteriores para descubrir más sobre la conexión entre COVID-19 y la diabetes. Los estudios fueron realizados por dos equipos independientes. Un equipo fue dirigido por Peter Jackson de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, Palo Alto, California; y el otro equipo estaba dirigido por Shuibing Chen de Weill Cornell Medicine, Nueva York.

Ambos estudios confirmaron la infección de las células beta pancreáticas en muestras de autopsias de personas que murieron de COVID-19. Estudios adicionales del equipo de Jackson sugieren que el coronavirus puede infectar preferentemente a las células beta productoras de insulina.

Este hallazgo tiene sentido biológico. Las células beta y otros tipos de células del páncreas expresan la proteína del receptor ACE2, la proteína enzimática TMPRSS2 y la neuropilina 1 (NRP1). El SARS-CoV-2 depende de estas proteínas para entrar e infectar las células humanas. De hecho, el equipo de Chen vio signos del coronavirus tanto en las células beta productoras de insulina como en varios otros tipos de células pancreáticas en los estudios de tejido pancreático autopsiado.

Los nuevos hallazgos también muestran que la infección por coronavirus cambia la función del tejido de los islotes, el tejido pancreático que contiene células beta. Ambos equipos informan evidencia de que la infección con SARS-CoV-2 conduce a una reducción de la producción y liberación de insulina del tejido de los islotes pancreáticos. El equipo de Jackson también descubrió que la infección conduce directamente a la muerte de algunas de esas importantes células beta. Y mostraron que este proceso podría evitarse bloqueando NRP1.

Además de la pérdida de células beta, la infección también puede cambiar el destino de las células supervivientes. El equipo de Chen realizó un análisis de una sola célula para observar con detenimiento los cambios en la actividad genética dentro de las células pancreáticas después de la infección por SARS-CoV-2. Estos estudios mostraron que las células beta pasan por un proceso de transdiferenciación, en el que parecían reprogramarse.

En este proceso, las células comienzan a producir menos insulina y más glucagón. El glucagón es una hormona que estimula la descomposición del glucógeno en el hígado en glucosa. Las células también comenzaron a producir niveles más altos de una enzima digestiva llamada tripsina 1. Es importante destacar que los estudios también mostraron que este proceso de transdiferenciación podría revertirse mediante una sustancia química (llamada trans-ISRIB) conocida por reducir una importante respuesta celular al estrés.

Las consecuencias de esta transdiferenciación de las células beta aún no están claras, pero se prevé que empeoren la deficiencia de insulina y aumenten los niveles de glucosa en sangre. Se necesitan más estudios para comprender cómo el SARS-CoV-2 llega al páncreas y qué papel podría desempeñar el sistema inmunológico en el daño. Sobre todo, estos estudios son otro recordatorio de la importancia de protegerse a sí mismo, a los miembros de su familia y a su comunidad del COVID-19 vacunándose si aún no lo ha hecho y alentando a sus seres queridos a hacer lo mismo.

Referencia:

[1] La infección por SARS-CoV-2 induce la transdiferenciación de células beta. Tang y col. Cell Metab 2021 19 de mayo; S1550-4131 (21) 00232-1.

[2] El SARS-CoV-2 infecta las células beta pancreáticas humanas y provoca el deterioro de las células beta. Wu y col. Cell Metab. 18 de mayo de 2021; S1550-4131 (21) 00230-8.

[3] Una plataforma basada en células madre pluripotentes humanas para estudiar el tropismo del SARS-CoV-2 y la infección por virus modelo en células y organoides humanos. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S, et al. Célula madre celular. 2020 2 de julio; 27 (1): 125-136.e7.

[4] El SARS-CoV-2 infecta y se replica en células del páncreas endocrino y exocrino humano. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. Febrero de 2021; 3 (2): 149-165.