El COVID-19 y las vitaminas: ¿qué relación tienen?

Está surgiendo evidencia de que la vitamina D y,probablemente, las vitaminas K y A podrían ayudar a combatir el COVID- 19. Un nuevo estudio de la Universidad de Bristol ha demostrado cómo podrían influir en el desarrollo de la infección, al igual que otros medicamentos antivirales. La investigación indica que estos suplementos y compuestos dietéticos podrían unirse a la proteína de la espiga viral (el famoso spike) y, por lo tanto, podrían reducir la infectividad del SARSCoV- 2. Por el contrario, se descubrió que el colesterol puede aumentar la infectividad, lo que explicaría por qué tener colesterol alto se considera un factor de riesgo de enfermedad grave.

Efectos de los nutrientes en la proteína espiga

Recientemente, los investigadores de Bristol habían demostrado que el ácido linoleico (presente en numerosos aceites vegetales) se une a un sitio específico en la proteína de la espiga viral y que, al hacerlo, bloquea la espiga (o “llave”) en una forma cerrada y menos infecciosa. Ahora, un equipo de investigación ha utilizado métodos computacionales para buscar otros compuestos que podrían tener el mismo efecto, como tratamientos potenciales. Esperan evitar que las células humanas se infecten impidiendo que la proteína de la espiga viral se abra lo suficiente para interactuar con una proteína humana (ACE2). Los nuevos medicamentos antivirales pueden tardar años en diseñarse, desarrollarse y probarse, por lo que los investigadores buscaron en una biblioteca de medicamentos y vitaminas aprobados para identificar aquellos que podrían unirse a este "blanco farmacológico", descubierto recientemente, dentro de la proteína del spike en el SARS-CoV-2 . Para lograrlo, el equipo estudió primero los efectos del ácido linoleico en la espiga, utilizando simulaciones computacionales para demostrar que estabiliza la forma cerrada. Simulaciones posteriores mostraron que la dexametasona, que es un tratamiento eficaz para COVID-19, también podría unirse a este sitio y ayudar a reducir la infectividad viral además de sus efectos sobre el sistema inmunológico humano.

Luego, el equipo realizó simulaciones para ver qué otros compuestos se unen al sitio del ácido graso. Esto identificó algunos medicamentos que se han encontrado, mediante experimentos, que son activos contra el virus, lo que sugiere que ese puede ser un mecanismo por el cual previenen la replicación viral, como bloquear la estructura de la espiga de la misma manera que el ácido linoleico. Los hallazgos sugirieron varios candidatos a fármacos entre los componentes farmacéuticos y dietéticos disponibles, incluidos algunos que se ha encontrado que ralentizan la reproducción del SARS-CoV-2 en el laboratorio. Estos tienen el potencial de unirse a la proteína de la espiga del SARS-CoV-2 y pueden ayudar a prevenir la entrada a la célula. Las simulaciones también predijeron que las vitaminas solubles en grasa D, K y A se unen al citado spike de la misma manera, y al bloquearlo, hacer que el virus sea menos capaz de infectar las células. 

Vitamina D y obesidad: cómo se relacionan con el COVID-19

La Dra. Deborah Shoemark, Investigadora Asociada Senior de Modelado Biomolecular en la Escuela de Bioquímica, quien modeló la espiga para las simulaciones, dice: “Nuestros hallazgos ayudan a explicar cómo algunas vitaminas pueden desempeñar un papel más directo en la lucha contra el COVID que su apoyo convencional al sistema inmune”. También, por qué “la obesidad es un factor de riesgo importante de COVID grave. La vitamina D es liposoluble y tiende a acumularse en el tejido graso. Esto puede reducir la cantidad de vitamina D disponible en las personas obesas. Los países en los que algunas de estas deficiencias de vitaminas son más comunes también han sufrido mucho durante el curso de la pandemia. Nuestra investigación sugiere que algunas vitaminas y ácidos grasos esenciales, incluido el ácido linoleico, pueden contribuir a impedir la interacción entre la espiga (spike) y los receptores ACE2 (en las células). La deficiencia en cualquiera de ellos puede facilitar la infección del virus”.

Colesterol y COVID: ¿una mala combinación?

Los niveles preexistentes de colesterol alto se han asociado con un mayor riesgo de sufrir COVID-19 de manera grave. Los informes de que la proteína- espiga del SARS-CoV-2 también se une al colesterol, llevaron al equipo a investigar si podría unirse precisamente en el sitio específico de unión de los ácidos grasos descubierto previamente. Sus simulaciones indican que podría unirse, pero –con un impacto negativo– que puede tener un efecto desestabilizador en la conformación bloqueada de la espiga y favorecer la forma “abierta”, más infecciosa. El Dr. Shoemark continúa: “Sabemos que el uso de estatinas para reducir el colesterol reduce el riesgo de desarrollar COVID grave y acorta el tiempo de recuperación en casos menos graves. Ya sea que el colesterol desestabilice la conformación cerrada ´benigna’ o no, nuestros resultados sugieren que al interactuar directamente con la espiga, el virus podría secuestrar el colesterol para alcanzar las concentraciones locales requeridas para facilitar la entrada de las células, y esto también puede explicar la pérdida observada de colesterol circulante después de la infección”. El profesor Adrian Mulholland, de la Escuela de Química de Bristol, agrega: “Nuestras simulaciones muestran cómo algunas moléculas que se unen en el sitio del ácido linoleico afectan la dinámica del spike y lo bloquean. También muestran que los medicamentos y las vitaminas activas contra el virus pueden funcionar de la misma manera”. Así, “apuntar a este sitio puede ser una ruta hacia nuevos medicamentos antivirales. Un próximo paso sería observar los efectos de los suplementos dietéticos y probar la replicación viral en las células”. Finalmente, Alison Derbenwick Miller, vicepresidenta de Oracle para Investigación, asegura que “es increíblemente emocionante que los investigadores estén obteniendo nuevos conocimientos sobre cómo el SARS-CoV-2 interactúa con las células humanas, lo que finalmente conducirá a nuevas formas de combatir el COVID-19. Celebramos que la infraestructura en la nube de alto rendimiento de Oracle esté ayudando a promover este tipo de investigación. Desarrollar una comunidad globalmente conectada de investigadores impulsados por la nube es exactamente para lo que Oracle for Research está diseñado”.