La melatonina producida en los pulmones impide la infección del coronavirus

EP | 28/01/2021

Micrografía electrónica de barrido coloreada de una célula apoptótica (rosa) muy infectada con partículas del virus SARS-COV-2 (verde), aislada de una muestra de un paciente. - NATIONAL INSTITUTE OF ALLERGY INFECTIOUS DISEASE

La melatonina producida en los pulmones actúa como barrera contra el SARS-CoV-2, impidiendo la expresión de genes que codifican proteínas en células como los macrófagos residentes en la nariz y los alvéolos pulmonares, y las células epiteliales que recubren los alvéolos, todas ellas puntos de entrada del virus. La hormona, por tanto, impide la infección de estas células por el virus e inhibe la respuesta inmunitaria, de modo que el virus permanece en el tracto respiratorio durante unos días, para acabar marchándose en busca de otro huésped.

Este descubrimiento de investigadores de la Universidad de São Paulo (Brasil) ayuda a entender por qué algunas personas no están infectadas o no manifiestan síntomas de COVID-19 incluso cuando se les diagnostica de forma fiable como portadores del virus mediante PCR. Además, ofrece la posibilidad de administrar melatonina por vía nasal, en gotas o en forma de aerosol, para prevenir el desarrollo de la enfermedad en pacientes presintomáticos. En cualquier caso, serán necesarios ensayos preclínicos y clínicos para demostrar la eficacia terapéutica de la melatonina contra el virus.

"Demostramos que la melatonina producida en el pulmón actúa como barrera contra el SARS-CoV-2, impidiendo que el virus entre en el epitelio, activando el sistema inmunitario y desencadenando la producción de anticuerpos. Este mecanismo de acción de la melatonina pulmonar debe implicar también a otros virus respiratorios, como el de la gripe", explica Regina Pekelmann Markus, investigadora principal del proyecto, que se ha publicado en la revista científica 'Melatonin Research'.

Los investigadores analizaron 455 genes asociados en la literatura científica con las comorbilidades del COVID-19, la interacción entre el SARS-CoV-2 y las proteínas humanas y los puntos de entrada del virus. De este grupo de genes, seleccionaron 212 genes implicados en la entrada celular viral, el tráfico intracelular, la actividad mitocondrial y los procesos de transcripción y post-traducción, para crear una firma fisiológica de COVID-19.

Utilizando datos de secuenciación de ARN descargados de una base de datos pública, cuantificaron el nivel de expresión de los 212 genes de la firma COVID-19 en 288 muestras de pulmones humanos sanos. A continuación, correlacionaron estos niveles de expresión génica con un índice génico que estimaba la capacidad de los pulmones para sintetizar melatonina (Índice MEL), basado en su análisis de los pulmones de roedores sanos. Descubrieron que cuanto más bajo era el índice, más alto era el nivel de expresión de los genes que codifican las proteínas de los macrófagos y las células epiteliales residentes.

El índice también se correlacionaba negativamente con los genes que modifican las proteínas del receptor celular CD147, un punto de entrada del virus en los macrófagos y otras células inmunitarias, lo que indica que la producción normal de melatonina en los pulmones puede ser un protector natural contra el virus.

"Descubrimos que cuando el índice MEL era alto, los puntos de entrada del virus en los pulmones estaban cerrados, y cuando era bajo, estas "puertas" estaban abiertas. Cuando las puertas están cerradas, el virus deambula durante un tiempo por el espacio aéreo pulmonar y luego intenta escapar en busca de otro huésped", explica Markus.

Dado que la melatonina pulmonar inhibe la transcripción de estos genes que codifican las proteínas de las células del punto de entrada del virus, la aplicación de melatonina directamente en los pulmones en forma de gotas o spray podría bloquear el virus. Sin embargo, los investigadores señalan que se necesitan más investigaciones para demostrar que esto es así. Otra idea podría ser utilizar el MEL-Index, la métrica de la melatonina pulmonar, como biomarcador de pronóstico para detectar a los portadores asintomáticos del SARS-CoV-2.

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