El análisis de datos de secuenciación de ARN de células individuales sugiere un papel de la enzima convertidora de angiotensina 2 en el deterioro renal de pacientes infectados con el coronavirus nuevo de 2019
El coronavirus nuevo de 2019 (2019-nCoV), declarado emergencia de salud pública global por la Organización Mundial de la Salud, se ha asociado principalmente con síntomas respiratorios. Sin embargo, evidencia emergente sugiere que el virus afecta múltiples órganos, incluidos los riñones. Este artículo explora el papel de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en el deterioro renal de pacientes infectados con 2019-nCoV, basado en datos de secuenciación de ARN de células individuales y hallazgos inmunohistoquímicos.
Antecedentes y Observaciones Clínicas
Reportes clínicos tempranos destacaron la aparición de lesión renal aguda (LRA) en pacientes infectados con 2019-nCoV. Huang et al. reportaron que el 7% de 41 pacientes presentaron LRA, con una incidencia que aumentó al 31% en pacientes de cuidados intensivos. Li et al. observaron niveles elevados de creatinina plasmática en 11 de 59 pacientes, indicando deterioro de la función renal conforme progresaba la enfermedad. Guan et al. también notaron niveles elevados de creatinina plasmática en el 4.3% de pacientes graves. Estos hallazgos subrayan el potencial compromiso renal en infecciones por 2019-nCoV.
ACE2 y TMPRSS2: Componentes Clave en la Entrada Viral
La entrada del 2019-nCoV a células diana está mediada por ACE2, un receptor compartido con el coronavirus asociado al síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV). Además, la proteasa celular serina proteasa transmembrana 2 (TMPRSS2) juega un papel crucial en la activación de la proteína espiga viral, facilitando la fusión de membranas. Dada la expresión de ACE2 y TMPRSS2 en diversos tejidos, es esencial investigar su presencia en células renales para comprender los mecanismos subyacentes al daño renal en estos pacientes.
Análisis de Secuenciación de ARN de Células Individuales
Para determinar la expresión de ACE2 y TMPRSS2 en células renales, se obtuvieron datos de secuenciación de ARN de células individuales de la base de datos Gene Expression Omnibus (GEO) y la base de datos Kidney Interactive Transcriptomics (KIT). El análisis incluyó muestras renales de donantes sanos, tejido para-carcinoma de pacientes con tumores y muestras de riñón fetal.
Muestras Renales de Donantes Sanos
En muestras de donantes sanos (accesiones GEO GSE109564 y GSE114156), ACE2 se expresó predominantemente en células de túbulos proximales. Este hallazgo fue consistente en múltiples conjuntos de datos, indicando una localización específica de ACE2 en el riñón.
Muestras de Tejido Para-carcinoma
Datos de tejido para-carcinoma (accesión GEO GSE131685) también mostraron expresión predominante de ACE2 en túbulos proximales, reforzando su papel como receptor clave en células renales.
Muestras de Riñón Fetal
En riñones fetales (embriones de 8-18 semanas), ACE2 se expresó en precursores tubulares, sugiriendo que su expresión se establece tempranamente en el desarrollo renal.
Validación Inmunohistoquímica
Datos del Atlas de Proteínas Humanas confirmaron la expresión de ACE2 en riñones, intestinos, glándula suprarrenal y vesícula biliar. En riñones, ACE2 se localizó principalmente en túbulos proximales, coincidiendo con los datos de secuenciación. En contraste, su expresión en pulmón fue baja, con tinción positiva solo en macrófagos alveolares, planteando interrogantes sobre posibles regulaciones postinfección.
Implicaciones para el Deterioro Renal
La expresión de ACE2 y TMPRSS2 en células renales indica que el riñón es un órgano diana potencial para 2019-nCoV. La alta expresión en túbulos proximales sugiere vulnerabilidad de estas células a la entrada viral y daño subsiguiente.
Comparación con Otros Coronavirus
El papel de ACE2 en daño renal no es exclusivo de 2019-nCoV. Estudios en SARS-CoV y MERS-CoV también han reportado compromiso renal. Por ejemplo, el 6.7% de pacientes con SARS-CoV presentaron LRA, con una mortalidad del 91.7%. MERS-CoV se asoció a LRA en el 26.7% de casos, con expresión del receptor DPP4 en células tubulares y podocitos. Esta susceptibilidad renal resalta la necesidad de estrategias terapéuticas dirigidas.
Estrategias Terapéuticas
Terapias dirigidas a ACE2 o TMPRSS2 podrían ser beneficiosas. Anticuerpos o inhibidores que bloqueen la proteína espiga viral, ACE2 o TMPRSS2 podrían prevenir la entrada viral. En casos de falla renal, terapias de reemplazo renal continuo deben considerarse tempranamente.
Monitoreo de la Función Renal
El monitoreo frecuente de creatinina plasmática y otros marcadores (proteína urinaria, nitrógeno ureico) es crucial para detectar deterioro renal precoz y preservar la función renal.
Conclusión
Los datos de secuenciación e inmunohistoquímica proveen evidencia sólida del papel de ACE2 en el daño renal por 2019-nCoV. La alta expresión en túbulos proximales subraya la vulnerabilidad renal, requiriendo estrategias terapéuticas específicas y vigilancia estricta de la función renal en pacientes infectados.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000783