COVID-19 y fisiopatología de la diabetes

  • D. Luján Asociación Colombiana de Diabetes
  • V. Guatibonza-García Universidad de los Andes
  • A. Pérez-Londoño Universidad de los Andes
  • C. O. Mendivil Universidad de los Andes

Resumen

La COVID-19, causada por la infección con el coronavirus SARS-CoV-2, es la pandemia actual sobre la que conocemos poco desde el punto de vista biológico y patológico, y cuyo pronóstico es ensombrecido por la presencia concomitante de diabetes mellitus (DM). Motivados por esto, realizamos una búsqueda bibliográfica para analizar la información disponible acerca de la fisiopatología de esta enfermedad en personas con DM. Encontramos que las personas con DM presentan alteraciones en la quimiotaxis de neutrófilos, la producción de citocinas proinflamatorias, la fagocitosis y la activación de linfocitos T, que en conjunto disminuyen la capacidad de respuesta contra cualquier patógeno, incluido el SARS-CoV-2. A ello se suma que los productos avanzados de glicosilación alteran la afinidad y la capacidad opsonizante de los anticuerpos. En cuanto al grupo de virus con tropismo por vías respiratorias, la hiperglucemia favorece su proliferación a nivel tisular. El virus SARS-CoV-2 entra a las células gracias a la proteína S (Spike), que se utiliza como receptor de la enzima convertidora de angiotensina tipo 2 (ECA-2), una glucoproteína transmembrana que se expresa no solo en el epitelio respiratorio, sino también en el miocardio y los islotes pancreáticos. La hiperglucemia aumenta la expresión de ECA-2 en la membrana celular, lo que potencializa el riesgo de infección en el caso en que la célula entre en contacto con el virus. Además, las células de personas con DM expresan niveles aumentados de la proteasa furina, que cliva la proteína S y permite el ingreso del virus a las células. Esto facilita la diseminación de la infección y el cuadro más grave que se observa en la clínica. Existe también evidencia de expresión aumentada de ECA-2 en personas con diabetes mellitus que reciben tratamiento con inhibidores de la enzima convertidora de la angiotensina o antagonistas del receptor tipo 1 de angiotensina II. Así, en el paciente con DM, se conjugan una mayor predisposición al contagio con una inmunidad humoral y celular desregulada en una combinación destructiva que desemboca en una COVID-19 más grave y letal.

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Biografía del autor

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Asociación Colombiana de Diabetes, Bogotá, Colombia.

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Universidad de los Andes, Facultad de Medicina, Bogotá, Colombia.

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Universidad de los Andes, Facultad de Medicina, Bogotá, Colombia.

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Universidad de los Andes, Facultad de Medicina, Bogotá, Colombia. Fundación Santa Fe de Bogotá, Bogotá, Colombia.

Citas

1. Li B, Yang J, Zhao F, Zhi L, Wang X, Liu L, et al. Prevalence and impact of cardiovascular metabolic diseases on COVID-19 in China. Clin Res Cardiol. 2020;109(5):531-8. doi:10.1007/s00392-020-01626-9.
2. Geerlings SE, Hoepelman AI. Immune dysfunction in patients with diabetes mellitus (DM). FEMS Immunol Med Microbiol. 1999;26(3-4):259-65. doi:10.1111/j.1574-695X.1999.tb01397.x.
3. Pearson-Stuttart J, Blundell S, Harris T, Cook DG, Critchley J. Diabetes and infection: assessing the association with glycaemic control in population-based studies. Lancet Diabetes Endocrinol. 2016;4(2):148-58. doi: 10.1016/S2213-8587(15)00379-4.
4. Angelidi AM, Belanger MJ, Mantzoros CS. COVID-19 and diabetes mellitus: What we know, how our patients should be treated now, and what should happen next. Metabolism. 2020;154245. doi: 10.1016/j.metabol.2020.154245.
5. Peleg A, Weerarathna T, McCarthy J, David TME. Common infections in diabetes: pathogenesis, management and relationship to glycaemic control. Diabetes Metab Res Rev. 2007;23(1):3-13. doi: 10.1002/dmrr.682.
6. Casqueiro J, Casqueiro J, Alves C. Infections in patients with diabetes mellitus: A review of pathogenesis. Indian J Endocrinol Metab. 2012;16Suppl 1(Suppl1):S27-36. doi: 10.4103/2230-8210.94253.
7. Kohio H, Adamson A. Glycolytic control of vacuolar-type ATPase activity: A mechanism to regulate influenza viral infection. Virology. 2013;444(1- 2):301-9. doi:10.1016/j.virol.2013.06.026.
8. Almond MH, Edwards MR, Barclay WS, Johnston SL. Obesity and susceptibility to severe outcomes following respiratory viral infection. Thorax. 2013;68(7):684-6. doi:10.1136/thoraxjnl-2012-203009.
9. Simonnet A, Chetboun M, Poissy J, Raverdy V, Noulette J, Duhamel A, et al. High prevalence of obesity in severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) requiring invasive mechanical ventilation. Obesity (Silver Spring). 2020. doi: 10.1002/oby.22831.
10. Simões A, Martis M. ACE inhibition, ACE2 and angiotensin-(1-7) axis in kidney and cardiac inflammation and fibrosis. Pharm Res. 2016;107:154-62. doi:10.1016/j.phrs.2016.03.018.
11. Lekto M, Marzi A, Munster V. Functional assessment of cell entry and receptor usage for SARS-CoV-2 and other lineage B betacoronaviruses. Nat Microbiol. 2020;5(4):562-9. doi: 10.1038/s41564-020-0688-y.
12. Bornstein S, Rubino F, Khunti K, Mingrone G, Hopkins D, Birkenfeld A, et al. Practical recommendations for the management of diabetes in patients with COVID-19. Lancet Diabet Endocrinol. 2020;8(6):546-50. doi:10.1016/ S2213-8587(20)30152-2.
13. Fang L, Karakiulakis G, Roth M. Are patients with hypertension and diabetes mellitus at increased risk for COVID-19 infection? Lancet Respir Med. 2020;8(4):e21. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30116-8.
14. Vaduganathan M, Vardeny O, Michel T, McMurray JJ, Pfeffer M, Solomon SD. Renin-Angiotensin-Aldosterone System Inhibitors in Patients with Covid-19. N Engl J Med. 2020;382(17):1653-9. doi: 10.1056/NEJMsr2005760.
15. Kulcsar KA, Coleman CM, Beck SE, Frieman MB. Comorbid diabetes results in immune dysregulation and enhanced disease severity following MERS-CoV infection. JCI Insight. 2019;4(20):e131774. doi: 10.1172/jci. insight.131774.
16. Hodgson K, Morris J, Bridson T, Govan B, Rush C, Ketheesan N. Immunological mechanisms contributing to the double burden of diabetes and intracellular bacterial infections. Inmunology. 2014;144(2):171-85. doi: 10.1111/ imm.12394.
17. Chen X, Hu W, Ling J, Mo P, Zhang Y, Jiang Q, et al. Hypertension and diabetes delay the viral clearance in COVID-19 Patients. MedRxiv. 2020. doi: 2020.03.22.20040774.
18. Singh AK, Gupta R, Ghosh A, Mista A. Diabetes in COVID-19: Prevalence, pathophysiology, prognosis and practical considerations. Diabetes Metab Syndr. 2020;14(4);303-10. doi: 10.1016/j.dsx.2020.04.004.
19. Fernández C, Rysä J, Almgren P, Nilsson J, Engström G, Orho-Melander M, et al. Plasma levels of proprotein convertase furin and incidence of diabetes and mortality. J Intern Med. 2018;284(4):377-87. doi: 10.1111/ joim.12783.
20. Cai Q, Chen F, Wang T, Luo F, Liu X, Wu Q, et al. Obesity and COVID-19 severity in a designated hospital in Shenzen, China. Lancet Infect Dis. 2020;dc200576. doi:10.2139/ssrn.3556658.
21. Zhu L, She ZG, Cheng X, Qin JJ, Zhang XJ, Cai J, et al. Association of blood glucose control and outcomes in patients with COVID-19 and pre-existing type 2 diabetes. Cell Metab. 2020;S1550-4131(20)30238-2. doi: 10.1016/j. cmet.2020.04.021.
22. Wang A, Zhao W, Xu Z, Gu J. Timely blood glucose management for the outbreak of 2019 novel coronavirus disease (COVID-19) is urgently needed. Diabetes Res Clin Pract. 2020;162:108118. doi: 10.1016/j.diabres.2020.108118.
23. Ilyas R, Wallis R, Soilleux E, Townsend P, Zehnder D, Tan BK, et al. High glucose disrupts oligosaccharide recognition function via competitive inhibition: A potential mechanism for immune dysregulation in diabetes mellitus. Inmunobiology. 2011;216(1-2):126-31. doi: 10.1016/j.imbio.2010.06.002.
24. Zhou J, Tan J. Diabetes patients with COVID-19 need better blood glucose management in Wuhan, China. Metabolism. 2020;107:154216. doi:10.1016/j.metabol.2020.154216.
25. Mehta P, McAuley DF, Brown M, Sanchez E, Tattersall R, Manson JJ, et al. COVID-19: Consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet. 2020;395(10229):1033-4. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0.
26. Yang JK, Lin SS, Ji XJ, Guo LM. Binding of SARS coronavirus to its receptor damages islets and causes acute diabetes. Acta Diabetol. 2010;47(3):193-9. doi:10.1007/s00592-009-0109-4.
27. Li J, Wang X, Chen J, Zuo X, Zhang H, Deng A, et al COVID-19 infection may cause ketosis and ketoacidosis. Diabetes Obes Metab. 2020. doi: 10.1111/ dom.14057.
28. Chee YJ, Huey Ng SJ, Yeoh E. Diabetic ketoacidosis precipitated by Covid-19 in a patient with newly diagnosed diabetes mellitus. Diabetes Res Clin Pract. 2020;164:108166. doi: 10.1016/j.diabres.2020.108166.
29. Kim NY, Ha E, Moon JS, Lee YH, Choi EY. Acute hyperglycemic crises with Coronavirus Disease-19: Case reports. Diabetes Metab J. 2020;44(2):349- 53. doi:10.4093/dmj.2020.0091.
Publicado
2020-07-02
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LUJÁN, D. et al. COVID-19 y fisiopatología de la diabetes. Revista Colombiana de Endocrinología, Diabetes & Metabolismo, [S.l.], v. 7, n. 2S, p. 67-71, jul. 2020. ISSN 2389-9786. Disponible en: <http://revistaendocrino.org/index.php/rcedm/article/view/586>. Fecha de acceso: 11 ago. 2020