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MELATONINA PULMONAR, UN BIOMARCADOR NATURAL

Publicado em 02 fevereiro 2021

Investigadores de la Universidad de Sao Paulo (USP) en Brasil, acaban de publicar los resultados de un estudio que puede marcar un gran punto de inflexión en la búsqueda de soluciones para frenar la expansión del SARS-CoV-2 y sus devastadoras consecuencias. Se centran en la acción de la melatonina en los pulmones.

La melatonina, una hormona que interviene en la regulación de los ciclos del ritmo circadiano, tiene un papel muy importante en un órgano blanco del virus.

La melatonina sintetizada en los pulmones actúa como una barrera contra el virus. Lo hace impidiendo que los genes que codifican para proteínas que facilitan la entrada del virus a células del tracto respiratorio hagan su trabajo. Como resultado, los macrófagos (células inmunitarias comedoras de lo extraño) en la nariz y los alveolos pulmonares como también las células que los recubren se vuelven inhóspitas para el virus.

La hormona previene la infección de estas células y regula la respuesta inmunitaria, por lo que el virus permanece en el tracto respiratorio por unos pocos días, yéndose eventualmente a buscar otro hospedero que le funcione.

El descubrimiento ayuda a entender por qué algunas personas no son infectadas o no desarrollan síntomas de la covid, aún habiendo sido diagnosticados con certeza como portadores del virus por la prueba RT-PCR.

Del estudio se desprende la posibilidad de, por medio de gotas o un espray nasal, administrar la melatonina a pacientes pre-sintomáticos.

Son necesarios ensayos pre-clínicos y clínicos para probar la eficacia terapéutica de la melatonina, señalan los autores en su artículo publicado en Melatonin Research. El estudio fue financiado por la agencia para la investigación FAPESP.

“Mostramos que la melatonina producida en los pulmones actúa como una barrera contra el virus, impidiéndole su entrada al epitelio, activando el sistema inmune y disparando la producción de anticuerpos”, dice Regina Pekelman Markus, profesora del Instituto de Biociencias de la USP y líder del proyecto.

“Es posible que este mecanismo de acción de la melatonina también participe contra otros virus respiratorios como los de la influenza”, añade.

Markus inició su investigación con la melatonina en 1990. En un estudio con roedores, demostró que la hormona, producida por la glándula pineal en el cerebro, y que le señala al cuerpo durante la noche que la luz del día se ha terminado y que es hora de prepararse para dormir, puede producirse en otros órganos y entre ellos los pulmones.

En un estudio, también en roedores y publicado en los inicios de 2020 en el Journal of Pineal Research, Markus y su equipo mostraron que los macrófagos residentes en los espacios de aire de los pulmones absorben partículas resultantes de la contaminación.

Este estímulo indujo la producción de melatonina por los macrófagos, que engullen las partículas que han entrado en el aire respirado, estimulan la formación de moco, la tos y la expectoración para limpiar el tracto respiratorio.

Cuando los investigadores bloquearon la síntesis de la melatonina por los macrófagos observaron que las partículas entraban al torrente sanguíneo y se regaban por el organismo llegando incluso a invadir el cerebro.

Con base en los hallazgos de que la melatonina producida en los pulmones alteraba los puntos de entrada de partículas del aire contaminado, Markus y su equipo decidieron investigar si la hormona ejercía la misma función con el coronavirus. “De ser así, el virus no podría ser capaz de unirse al receptor ACE-2 en las células, su puerta de entrada al epitelio y a su invasión del organismo”, dice Markus.

Para probar su hipótesis, los investigadores analizaron 455 genes asociados en la literatura con interacciones entre el virus y proteínas humanas, así como las de entrada del virus. Los genes fueron identificados en estudios realizados por otros investigadores de la misma universidad y pertenecientes a la Escuela de Ciencias Farmacéuticas. Helder Nakaya, uno de ellos, participó en el estudio de la melatonina pulmonar.

Del grupo de genes, seleccionaron 212 que estaban involucrados en la entrada del virus a las células, tráfico intracelular, actividad mitocondrial (la fábrica de energía) y los procesos de acción de esos genes para la producción de proteínas. Un elegante trazado para conocer la firma fisiológica del virus.

Usando los datos disponibles de una base pública, cuantificaron la expresión de los 212 genes en 288 muestras de pulmones humanos sanos.

Correlacionaron entonces esos niveles de expresión con un índice que mide la capacidad de los pulmones para sintetizar melatonina. Encontraron que mientras más bajo ese índice mayor la expresión de los genes que codifican para proteínas en los macrófagos y las células epiteliales.

También encontraron que otros genes que controlan la entrada del virus se vieron involucrados, señalando que la producción de melatonina pulmonar podría ser un protector natural contra el virus.

Los resultados fueron sometidos a tres técnicas estadísticas que cotejan diversos parámetros, desde correlaciones hasta la expresión diferencial de los genes.

“Encontramos que cuando el índice de expresión de melatonina fue alto, los puntos de entrada del virus a los pulmones estaban cerrados, y cuando era bajo, abiertos. Cuando las “puertas” están cerradas, el virus sigue rondando por un tiempo, merodeando en el espacio aéreo de los pulmones”, dice Markus. Al no poder entrar trata de manejar su escape y salir a buscar un medio mejor para reproducirse y no morir.

Los investigadores señalan lo importante que puede ser el uso de ese índice de melatonina pulmonar para detectar, usándolo como un biomarcador pronóstico, a los portadores asintomáticos del virus.

Y ya trabajan para seguir con la investigación de si, en estudios amplios se confirman sus resultados, el uso del índice de la melatonina en los pulmones sería una poderosa herramienta.

Suministrada vía gotas o un espray nasal será una forma natural, barata y accesible para controlar el virus.

Fernandes P.A., et al. Melatonin-Index as a biomarker for predicting the distribution of presymptomatic and asymptomatic SARS-CoV-2 carriers. Melatonin Research. 2020.