Coronavirus y hemoglobina
Sobre la polémica del ataque del coronavirus a la molécula de hemoglobina y la eficacia de los tratamientos aplicados hasta ahora (en especial los respiradores artificiales)
Vamos a hacer un recorrido por varios artículos científicos y periodísticos que han surgido con respecto a la cuestión de si el coronavirus ataca o no a las moléculas de hemoglobina y qué efecto tiene esto en los tratamientos que se están efectuando actualmente con respiración asistida.
Aclaraciones iniciales
¿Qué es la hemoglobina?
La hemoglobina es una molécula transportada por los glóbulos rojos (hematíes) y está compuesta por 4 cadenas polipeptídicas, unidas cada una a un grupo hemo (porfirina + hierro). En general y en los adultos, hay dos pares diferentes en esas 4 cadenas: 2 alfas y 2 betas. El átomo de hierro (en realidad ión hierro, bien 2+ ó 3+) de cada cadena, al adoptar uno de esos dos estados (2+ o 3+), es el que en el pulmón entrega el CO2 para su expulsión en la expiración y recoge O2 en la inspiración y en los órganos hace lo contrario, entrega el O2 y recoge el CO2, produciéndose de esta manera la oxigenación del organismo.
¿Qué es la hipoxia y qué tipo se da en el covid?
«El hecho definitorio de la hipoxia es una oxigenación inadecuada de los tejidos para atender a sus necesidades metabólicas, ya sea por falta de aporte de oxígeno, que es con mucho la causa más frecuente de la hipoxia, o por incapacidad de las células para utilizarlo.»
Hay varios tipos de hipoxia, es decir, hay varias formas y razones por las que el oxígeno en las células puede verse disminuido. La forma que vamos a tratar aquí se llama hipoxia anémica: «consiste fundamentalmente en una reducción de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre.» Vamos ver argumentos sobre si se da o no en la infección de coronavirus.
Sin embargo, es importante recalcar que es seguro que, por lo menos, se da otro tipo más de hipoxia en esta enfermedad. Esta hipoxia no se da en el transporte de oxígeno, si no en el proceso de intercambio gaseoso a nivel del pulmón con el paso de oxígeno desde el aire ambiente a la sangre y del CO2 desde la sangre hasta el aire ambiente (hipoxia hipoxémica) que hace que disminuya su cantidad en el torrente sanguíneo.
Es por eso que los pacientes mejoran cuando se tumban boca abajo, por ejemplo.
Duda inicial teórica
El primer artículo que sembró la duda apareció el 6 de marzo: “COVID-19: Attacks the 1-Beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porphyrin to Inhibit Human Heme Metabolism” de Wenzhong Liu y Hualan Li. Ha dado pie a una polémica en principio bastante artificial, pero que no se debe tampoco obviar, por su posible calado en el tratamiento de la infección por coronavirus.
Muy resumido (son 29 páginas), el artículo es un excelente estudio de bioinformática, no experimental ni mucho menos clínico, en el que con modelos informáticos y con un conocimiento profundo de la estructura del virus, encuentran que alguna de las proteínas estructurales y algunos segmentos de proteínas no estructurales (segmentos ORF), se acoplan a las moléculas de la hemoglobina.
Pues bien, lo que encuentran estos científicos en sus modelos, es que la unión de partes del virus a la hemoglobina, sobre todo a las cadenas beta, expulsa al átomo de hierro, produciendo la incapacidad para transportar oxígeno a los órganos (hipoxia tisular). Encuentran que las cadenas de hemoglobina en niños (que son diferentes a la de los adultos) son menos susceptibles al ataque y que las cadenas de los diabéticos son más susceptibles. Son modelos (repetimos) teóricos, pero que concuerdan con la realidad de la enfermedad. Incluso avanza una posible explicación (también modelada) de porqué funcionarían los antimaláricos (cloroquina) contra la enfermedad. Hasta aquí el estudio teórico del artículo. Así lo subrayan y se remiten a posteriores estudios experimentales para su confirmación.
Artículos virales
Poco después aparecen varios escritos que han circulado profusamente por internet y redes sociales. Uno atribuido a un(a) tal Dr. Hahni Mafouz: "Los respiradores podrían ser inútiles: se está tratando una enfermedad equivocada".
Supuestamente basándose en el anterior artículo puramente teórico, realiza una serie de afirmaciones que van muchísimo más allá de lo que afirma el artículo real, negando la eficacia de los respiradores, ya que el problema no es la propia función respiratoria pulmonar, sino la falta de hemoglobina funcionante y teje una congruente argumentación al respecto de patologías y datos analíticos que suceden ciertamente en el transcurso de la enfermedad, pero que nada tiene que ver con el artículo de referencia. Es de reseñar que en el escrito empieza por atribuirse una titulación médica pero que en el último párrafo la rechaza.
Ha circulado también otro artículo: “Covid-19 had us all fooled, but now we might have finally found its secret.”
En este incide nuevamente en la hipótesis de la expulsión del ión hierro del grupo hemo por parte de proteínas del virus y como consecuencia dos problemas: primero, la hipoxia tisular por la falta del transporte de oxígeno y segundo, la toxicidad de los iones de hierro liberados en gran cantidad por el virus, en varios órganos: hígado, con alteraciones en parámetros analíticos hepáticos que si se observan en la realidad y pulmón causando una neumonía ”química” pero no vírica y aduciendo como prueba de esta afirmación, la presencia continua de bilateralidad (ambos pulmones) de este tipo de neumonía, opuesta a otro tipo de neumonía que no afectan a ambos pulmones.
Réplica desmontando argumentos
Pocos días después y tras la extraordinaria difusión de las informaciones anteriores, en diferentes países y medios, por su polémico enfoque, un experto en hemoglobinas de mamíferos (no en balde ha pasado 7 años estudiándolas), Matthew Amdhal publicaba el artículo: “Covid-19: Debunking the Hemoglobin Story”.
En él desmonta con buenos argumentos y datos, las afirmaciones de los anteriores artículos. En primer lugar el autor se pregunta para qué quiere el virus atacar o entrar en un hematíe, célula que no posee ningún orgánulo que pueda aprovechar para su replicación (recordemos que la única misión de un virus, que actualmente ni siquiera está considerado un ser vivo sino un «agente infeccioso», es su replicación y para ello tiene que infectar células a las que «sustrae» sus mecanismos reproductores de ácidos nucleicos y proteínas) y remata con que no hay hasta la fecha evidencia experimental de la entrada del virus en el hematíe para el secuestro de la hemoglobina. Niega también la no bilateralidad de neumonías causadas por otros virus y ofrece otros argumentos contrarios experimentales.
La cosa parece bastante decantada a favor de este último artículo y en resumen se reafirma una cierta eficacia de los respiradores en el tratamiento de la enfermedad.
Pero no todo es blanco o negro. En la bibliografía de este mismo artículo (y esto hay que ponderarlo por la honradez del autor) hay una breve carta enviada por médicos italianos, liderados por Luciano Gattinoni: “Covid-19 Does Not Lead to a “Typical” Acute Respiratory Distress Syndrome”. Refiere que se han encontrado numerosos casos con función respiratoria normal pero con una hipoxia tisular severa, afirmando que este coronavirus no produce el típico síndrome de distrés respiratorio agudo de otras patologías. No llegan a negar la utilidad de los respiradores, pero cuestionan su eficacia.
El resumen ha salido largo, pero he sido tremendamente esquemática para resumir en pocas frases, artículos con tan buenos fundamentos. Podéis acceder a ellos en la siguiente lista de referencias.
Referencias
Wenzhong, L.; Hualan, L. (2020): COVID-19: Attacks the 1-Beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porphyrin to Inhibit Human Heme Metabolism. ChemRxiv. Preprint. https://doi.org/10.26434/chemrxiv.11938173.v7
Amdahl, M. (2020): Covid-19: Debunking the Hemoglobin Story. Medium. https://medium.com/@amdahl/covid-19-debunking-the-hemoglobin-story-ce27773d1096
Gattinoni, L; Coppola, S.; Massimo, C.; Busana, M.; Rossi, S.; Chiumello, D. (2020). Covid-19 Does Not Lead to a “Typical” Acute Respiratory Distress Syndrome. American Thoracic Society. https://doi.org/10.1164/rccm.202003-0817LE