El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), que causa la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), casi se ha extendido a todos los países del mundo desde que surgió por primera vez en diciembre de 2019.
Estudiar: Interrelación entre el receptor DPP4 de 2019-nCov y los objetivos de la diabetes mellitus según la red de interacción de proteínas. Haber de imagen: UGREEN S/Shutterstock.com
Si bien la mayoría de los gobiernos promulgaron restricciones a las reuniones sociales y otros métodos para ayudar a reducir la transmisión del SARS-CoV-2, los trabajadores de la salud continúan frustrados por la falta de información y disponibilidad de tratamientos efectivos. Como resultado, los pacientes que sufren de COVID-19 grave han tenido que depender de la ventilación mecánica o de la suplementación con oxígeno para mejorar su condición, en lugar de tratar la infección en sí.
Varias vacunas COVID-19 han recibido autorización de uso de emergencia de varios organismos gubernamentales de todo el mundo. Estos esquemas de vacunación, además del desarrollo de varios tratamientos específicos para COVID-19, han reducido rápidamente la cantidad de pacientes que padecen una enfermedad grave. Sin embargo, debido a la novedad de la COVID-19, sigue existiendo información limitada sobre cómo las comorbilidades específicas, como la diabetes, interactúan con esta enfermedad. En general, los pacientes diabéticos parecen tener más probabilidades de contraer SARS-CoV-2 y sucumbir a formas graves de esta enfermedad en comparación con los pacientes no diabéticos.
Fondo
La dipeptidil peptidasa-4 (DPP4), también conocida como CD26, es una exopeptidasa de serina que está presente en forma dimérica en la superficie de las células. La DPP4 está asociada con una amplia variedad de funciones en los mamíferos, algunas de las cuales incluyen la regulación de la actividad de hormonas, neuropéptidos y citocinas, así como un mediador de interacciones entre las células y la matriz, así como entre células.
DPP4 se expresa en la superficie de varias células y juega un papel importante en el metabolismo de la glucosa. Como resultado, los inhibidores de DPP4 se han utilizado ampliamente para tratar a pacientes con diabetes. Más específicamente, estos medicamentos hipoglucemiantes antagonizan la secreción de insulina al evitar que DPP4 descomponga el péptido 1 similar al glucagón (GLP-1), controlando así los niveles de glucosa en sangre y mejorando tanto la tolerancia a la glucosa como la resistencia a la insulina.
Debido al mayor riesgo de infección y los resultados graves de COVID-19 en pacientes con antecedentes de diabetes, los investigadores han buscado inhibidores de DPP4 por su utilidad en el tratamiento de esta población de pacientes. En una reciente Informes científicos de la naturaleza estudio, los investigadores exploran más a fondo la relación entre DPP4 y los objetivos de la diabetes en el manejo de COVID-19.
Sobre el estudio
En el estudio actual, los investigadores identificaron objetivos mediante la búsqueda de «diabetes mellitus» en la base de datos de GeneCards e incluyeron cualquier objetivo con una puntuación de relevancia superior a 20. Luego, estos objetivos se importaron a la Herramienta de búsqueda para la recuperación de genes/proteínas que interactúan (STRING ) base de datos para obtener el mapa de interacción proteína-proteína, con cualquier objetivo directamente relacionado con DPP4 examinado para futuras investigaciones.
STRING se utilizó para llevar a cabo el análisis de enriquecimiento de la función de ontología génica (GO). Comparativamente, se utilizó el análisis de rutas de la enciclopedia de genes y genomas de Kioto (KEGG) para predecir su mecanismo de acción y construir el diagrama de red.
El módulo 1, donde se encuentra DPP4, se usó como una red interna, mientras que la asociación entre módulos de la red interna se descarta para evaluar más a fondo el impacto de DPP4 en la red y las posibles vías.
Hallazgos del estudio
Se obtuvieron un total de 1.031 dianas de diabetes mellitus y 43 dianas directamente relacionadas con DPP4. Se obtuvieron tres módulos funcionales mediante análisis de conglomerados, incluidos 17 nodos en el primer módulo, 14 nodos en el segundo y 13 nodos en el módulo tres.
A través del análisis GO y KEGG, los investigadores encontraron que el objetivo del módulo 1 estaba principalmente enriquecido en la secreción de insulina y la vía de transfección de señales de glucagón. Comparativamente, los objetivos de los módulos 2 y 3 se enriquecieron principalmente en la unión del receptor de señalización.
También se encontró que el Módulo 1 contenía 190 asociaciones entre módulos, lo que representó el 33 % de todas las asociaciones de red observadas. Dentro del módulo 1, se encontró que las proteínas LEP y apoB tenían las puntuaciones más altas, lo que indica su probable capacidad para tener efectos entre módulos. Además, INS, IL-6 y ALB en el módulo 1 obtuvieron los puntajes más altos, lo que respalda la hipótesis de que este módulo tiene un impacto en las interacciones de proteínas antes mencionadas.
Conclusiones
Varios estudios han demostrado que los niveles de CD26 soluble se reducen en el suero de pacientes con diabetes. Por lo tanto, los investigadores aquí han especulado que niveles más altos de DPP4 podrían brindar protección contra la infección por SARS-CoV-2 al evitar la entrada de este virus a través de los receptores DPP4.
Las observaciones anteriores también han encontrado que el metabolismo de la glucosa y la inflamación no regulados pueden aumentar el riesgo de mortalidad con COVID-19. Dado que DPP4 tiene un papel importante en el metabolismo de la glucosa, el uso de inhibidores de DPP4 podría ayudar a reducir la gravedad de la COVID-19 a través de esta vía, así como a través de su uso comprobado para prevenir la inflamación pulmonar y reducir las lesiones pulmonares.
Al analizar los módulos funcionales y los objetivos de la diabetes asociados con DPP4, los investigadores concluyeron que sus hallazgos respaldan la hipótesis de que COVID-19 altera la expresión de DPP4 en pacientes diabéticos a través de sus interacciones con INS, leptina, IL-6 y otras proteínas. . Como resultado, pueden surgir tanto trastornos del metabolismo de la glucosa como inflamación, lo que aumenta la probabilidad de mortalidad en pacientes diabéticos con COVID-19.
En conjunto, los hallazgos del estudio actual respaldan el estudio futuro de los inhibidores de DPP4 en el tratamiento de COVID-19 en modelos animales de diabetes. Posteriormente, estos estudios podrían proporcionar la base para ensayos clínicos sobre inhibidores de DPP4 para el tratamiento de COVID-19 en diabéticos.
