Epigenética y susceptibilidad a COVID-19

Como es del conocimiento general, la enfermedad COVID-19 debida a la infección por el virus SARS-CoV-2 se ha convertido en una pandemia de alcance internacional, teniendo en la población una gran variabilidad de los síntomas de riesgo a adquirir la infección, desde individuos que no presentan ninguna clínica hasta aquellos que necesitan asistencia de urgencia. Esto nos plantea la siguiente pregunta: ¿Cuáles son los factores responsables de la diversidad de los cuadros clínicos de la infección? Entre algunos factores que se han asociado a una mayor gravedad de la infección se encuentran la edad avanzada, sexo masculino y la coexistencia de otras enfermedades, como cardiovasculares, obesidad, diabetes, y defectos inmunitarios entre otros; sin embargo, individuos sanos sin tales factores de riesgo pueden presentar síntomas graves de la COVID-19. Otro factor podría estar en la genética del individuo afectado o en su epigenética. Evidencias previas muestran que procesos epigenéticos como por ej, la metilación del DNA, han sido asociados a la regulación de infecciones virales y a la respuesta del sistema inmunológico.^1,2 De ser así, una potencial alternativa en la severidad de la enfermedad podría ser la acción de mecanismos epigenéticos (Epigenética).^3,4

Una investigación reciente demuestra, por primera vez, que efectivamente la dotación epigenética de cada individuo está relacionada con la variabilidad a la severidad de la COVID-19.^5,6 Los investigadores llevaron a cabo un estudio en el material genético de más de 400 individuos, que no pertenecían a ningún grupo de riesgo (<62 años), diagnosticados positivos para COVID-19, algunos con síntomas exclusivamente, otros fueron ingresados en clínica y en otros tuvieron necesidad de asistencia respiratoria. En dicha investigación, se llevó a cabo un estudio de asociación de todo el epigenóma de la población experimental, a fin de comparar los perfiles epigenéticos, específicamente posiciones susceptibles a metilación, a objeto de identificar potenciales biomarcadores epigenéticos que pudiesen estar relacionados con la aparición de COVID-19. Los resultados demostraron que existen sitios diferenciales de metilación del DNA, al menos en 44 posiciones, que distinguen a los pacientes que presentaron un estado clínico grave de COVID-19 de pacientes con síntomas clínicos menos severos. La localización de estas regiones metiladas se encontró asociadas a genes que intervienen en la respuesta del interferón, mecanismo implicado en la respuesta del sistema inmunitario a la exposición viral.

Los investigadores sugieren que estas modificaciones constituyen una “firma epigenómica”, la que denominaron firma EPICOVID y es predictiva de la gravedad del Covid-19 con un 90,18% de precisión. El estudio del EPICOVID del material genético de un grupo de individuos sanos, 338, cuya sangre se recolectó previo a la aparición de la COVID-19, mostró que el 13,31 % de ellos (45/338) fue positivo para el EPICOVID, lo cual sugiere un elevado riesgo de estos individuos a adquirir la enfermedad con una sintomatología de gravedad, es un grupo de cuidados especiales.

En conclusión, se pone en evidencia que la dotación epigenética de cada individuo está relacionada con la variabilidad en la severidad de la COVID-19 y la firma epigenómica constituye un biomarcador de la gravedad clínica de COVID-19. Ello, asociado a otros parámetros moleculares, celulares y clínicos, permitiría diseñar estrategias de predicción e intervención temprana para mejorar la tasa de curación de estos pacientes.

Referencia

1. Pei Y, Wong JH, and Robertson ES. 2020. Herpesvirus Epigenetic Reprogramming and Oncogenesis. Annu Rev Virol. 7:309–31. https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-virology-020420-014025
2. Dolcino M, Friso S, Selmi C and Lunardi C (2020). Editorial: Role of Epigenetics in Autoimmune Diseases. Front. Immunol. 11:1284. doi: 10.3389/fimmu.2020.01284 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2020.01284/full
3. González S. J., Cristiano E., Argibay P. 2011. Epigenética y epigenóma: un paso más allá en la etiología y potencial tratamiento de las enfermedades neurológicas. medicina (Buenos Aires) 71: 390-396. https://medicinabuenosaires.com/demo/revistas/vol71-11/4/vol.71_n4_p390_396.pdf
4. Epigenética. https://es.wikipedia.org/wiki/Epigen%C3%A9tica
5. Castro de Moura M. et al. 2021. Epigenome-Wide Association Study of COVID-19 Severity with Respiratory Failure. EBiomedicine, 66: 103.339. DOI: 10.1016/j.ebiom.2021.103339,

https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(21)00132-8/fulltext

1. CIBERER. 2021. Descubren factores epigenéticos que predicen la gravedad de la enfermedad COVID-19. https://www.ciberer.es/noticias/descubren-factores-epigeneticos-que-predicen-la-gravedad-de-la-enfermedad-covid-19

 

Glosario

1. Epigenética. La epigenética estudia los cambios heredables y estables causados por la activación y desactivación de genes sin ningún cambio en la secuencia de DNA subyacente del organismo. Estos cambios pueden afectar tanto la expresión de genes como las propiedades de sus productos finales. Los cambios epigenéticos incluyen: a) la metilación del DNA; b) cambios en la configuración de la cromatina; c) la impronta génica; y d) el silenciamiento de los genes por acción de pequeños RNA ej. RNA de interferencia (iRNA).
2. El epigenóma es la colección de todas las marcas epigenéticas que se encuentran en el DNA de una sola célula sin alterar la secuencia de nucleótidos. Las marcas epigenómicas son diferentes en distintos tipos de células, definiendo sus particularidades. Así, las diferencias individuales del epigenóma de un individuo lo diferencia de otro incluso en el mismo tejido, por ej. una célula de la sangre puede tener diferentes marcas o modificaciones con respecto a una célula del sistema nervioso, que determinan sus funciones distintas. De allí, que son esas diferencias las que hacen a todas las personas individuales, y determinan cambios o respuestas diversas en un estado de enfermedad.