Coronavirusul poate determina comunicarea greșită a celulelor adipoase, ceea ce duce la diabet

Nola Sullivan a marcat recent o aniversare nefavorabilă. În urmă cu puțin mai mult de un an, pe 16 noiembrie 2020, tehnicianul în farmacie în vârstă de 57 de ani din Kellogg, Idaho, a intrat cu COVID-19.

„Mi-am pierdut gustul și mirosul, cu o răceală foarte urâtă a capului, dureri corporale, spasme musculare, oboseală, greață, vărsături, diaree”, spune ea. A durat o lună pentru ca spasmele ei musculare și o durere de cap persistentă să dispară. A lipsit aproape trei luni de la muncă. Simțurile ei ale mirosului și gustului încă nu i-au revenit pe deplin. Și „Încă am oboseala. E oribil. Sunt greață tot timpul.”

Sullivan are și un alt memento de durată a luptei ei cu coronavirusul: diabetul.

Când s-a întors în cele din urmă la muncă la farmacie, „Am observat că îmi era atât de sete tot timpul. Și am crezut că asta face parte din COVID”, spune ea. „Am băut litri de apă.” În calitate de tehnician în farmacie, totuși, știa că setea excesivă poate fi semn de diabet. Așa că a decis să-și verifice glicemia. O persoană este considerată diabetică atunci când nivelul de glucoză din sânge ajunge la 200 de miligrame de glucoză per decilitru de sânge. Sullivan’s avea peste 500.

Sullivan nu este singur.

Persoanele care au avut COVID-19 au avut cu 31% până la 166% mai multe șanse de a dezvolta diabet decât persoanele care nu au suferit niciodată boala, raportează cercetătorii de la Centers for Disease Control and Prevention din SUA în 14 ianuarie. Raport săptămânal privind morbiditatea și mortalitatea. Și diabetul a avut 116% mai multe șanse de a lovi persoanele care au avut infecții cu SARS-CoV-2, coronavirusul care provoacă COVID-19, decât persoanele care au avut infecții cu alte viruși respiratori. Noile cazuri de diabet după COVID-19 includ diabetul de tip 1 la copiii sub 18 ani și diabetul de tip 2 la adulți.

Într-un studiu anterior pe mai mult de 3.800 de pacienți cu COVID-19, puțin mai puțin de jumătate au dezvoltat niveluri ridicate de zahăr din sânge, inclusiv mulți, cum ar fi Sullivan, care nu erau anterior diabetici, au raportat cardiologul James Lo și colegii săi pe 2 noiembrie. Metabolismul celular. Aproximativ 91% dintre pacienții intubați cu COVID-19 aveau glicemie crescută, la fel ca aproape 73% dintre persoanele care au murit din cauza bolii, au raportat cercetătorii.

Grupul lui Lo, cu sediul la Weill Cornell Medicine din New York City, și alții lucrează acum pentru a identifica ce cauzează creșterea zahărului din sânge la pacienții cu COVID-19 și ce să facă în acest sens.

Spircuri de zahăr

În martie și aprilie 2020 – cu luni înainte ca Sullivan să fie infectat cu COVID-19 – Centrul Medical al Universității Columbia din New York era plin de pacienți cu COVID-19. Acolo, endocrinologul Utpal Pajvani a observat că „mulți dintre acești oameni – dar nu majoritatea – veneau cu zahăr din sânge foarte mare. Pentru unii dintre acești oameni, acest lucru a fost cu totul nou pentru ei.”

Lo a observat și el că mulți dintre pacienții cu COVID-19 din secția de terapie intensivă a spitalului său aveau glicemie crescută. Diabetul preexistent este un factor de risc pentru rezultatele slabe ale COVID-19. Dar, la fel ca Sullivan, mulți dintre pacienții pe care Lo și colegii săi i-au văzut nu aveau diabet înainte de a se îmbolnăvi. Oamenii dezvoltă uneori diabet pe măsură ce îmbătrânesc, dar pacienții lui Lo cu glicemie crescută erau adesea „tineri, între 30 și 40 de ani”, spune el. Și nivelurile de glucoză din sângele lor erau incredibil de ridicate, uneori mai mult de două ori decât nivelul care indică diabetul.

Astfel de niveluri vertiginoase de zahăr din sânge au fost asociate cu un risc de intubare de 15 ori mai mare și un risc de deces de 3,6 ori mai mare în comparație cu persoanele cu boală care aveau niveluri normale de zahăr din sânge, au descoperit Lo și colegii săi.

Remarcă Pajvani, „nu știm dacă glicemia crescută este cauzată de rezultatul prost sau reflectă rezultatul prost”. Totuși, el și alți medici nu sunt total surprinși de legătura dintre COVID-19 și glicemia crescută sau hiperglicemia.

Nivelul ridicat de zahăr din sânge a fost documentat la persoanele cu sindrom de detresă respiratorie acută sau SDRA, cauzată de leziuni sau infecții cu alți viruși sau bacterii. SDRA este o afecțiune în care plămânii nu pot furniza suficient oxigen organismului.

Pacienții cu COVID-19 cu SDRA și glicemie crescută au petrecut de trei ori mai mult în spital decât persoanele cu SDRA cauzate de COVID-19 care au niveluri normale de zahăr din sânge, au descoperit Lo și colegii săi. Dar, în mod ciudat, persoanele cu hiperglicemie care aveau SDRA cauzate de COVID-19 erau mai puțin probabil să moară decât persoanele hiperglicemice cu SDRA din alte cauze.

„Perspectivele erau încă proaste, dar nu la fel de proaste în grupul cu ARDS și COVID, ceea ce este surprinzător”, spune Ralph DeFronzo, endocrinolog și șef al diviziei de diabet la Centrul de Științe ale Sănătății de la Universitatea din Texas din San Antonio, care a fost nu este implicat în studiul lui Lo.

Dând cu degetele unui vinovat

Exact ceea ce duce la creșterea glicemiei și cauzează diabet la pacienții cu COVID-19 a fost un mister. Unele dovezi au sugerat că coronavirusul infectează celulele din pancreas care produc insulină, un hormon care scade nivelul de zahăr din sânge, semnalând celulelor să ia zahăr și să-l ardă pentru combustibil. Dar, în studiul lui Lo, pacienții cu COVID-19 cu zahăr din sânge ridicat încă mai produceau niveluri ridicate de peptidă C, un fragment natural de proteină care leagă două lanțuri de insulină și este produs împreună cu insulina în celulele pancreatice. Nivelurile ridicate ale peptidei C indică faptul că celulele pancreatice ale pacienților produceau insulină.

Totuși, glicemia acestor pacienți era încă ridicată. Deci, dacă celulele pancreatice nu au fost problema, trebuie să fie altceva.

Altceva poate fi că celulele adipoase infectate cu coronavirus trimit un mesaj greșit altor celule, ducând în cele din urmă la diabet, sugerează Lo și colegii. Echipa lui Lo a descoperit că pacienții cu COVID-19 aveau niveluri scăzute de adiponectină, un hormon produs de celulele adipoase care ajută alte celule să țină seama de apelul insulinei de a absorbi zahăr. Persoanele cu obezitate produc adesea un nivel scăzut de adiponectină, posibil explicând de ce sunt expuși riscului de a avea rezultate slabe din cauza COVID-19 (SN: 22/04/2020). Nivelurile altor câțiva hormoni produși de celulele adipoase au fost, de asemenea, neregulate, au descoperit cercetătorii.

imagine microscopică a celulelor adipoase colorate cu violet cu mase de lipide verzi în interiorul lor
Celulele adipoase, precum aceste celule umane văzute într-o imagine cu microscopul luminos, fac mai mult decât să stocheze lipide (albastru-verde). Grăsimea produce, de asemenea, hormoni care pot ajuta la reglarea metabolismului. COVID-19 poate perturba producția unor hormoni grăsimi, cauzând diabet la unele persoane.MICROSCAPE/Sursă științifică

Descoperirile sugerează că nivelurile ridicate ale zahărului din sânge ale pacienților cu COVID-19 rezultă din rezistența la insulină – o afecțiune în care celulele ignoră mesajul insulinei de a absorbi glucoză – cauzată de lipsa de hormoni grasi, mai degrabă decât de incapacitatea de a produce insulină.

Coronavirusul poate infecta celulele adipoase, au arătat experimentele cercetătorilor cu hamsteri și cu celule crescute în vase de laborator. Deteriorarea celulelor adipoase direct de virus sau indirect de inflamația îndreptată spre combaterea virusului poate interfera cu capacitatea celulelor adipoase de a produce niveluri normale de hormoni și de a ajuta la menținerea nivelului constant de zahăr din sânge.

Experimentele altor cercetători au indicat, de asemenea, că SARS-CoV-2, virusul care provoacă COVID-19, se poate replica în grăsimea umană, cunoscută și sub numele de țesut adipos, spune Jose Aleman, endocrinolog la New York University Grossman School of Medicine. Acesta este încă un indiciu că grăsimea este implicată în bolile severe.

De exemplu, autopsiile au arătat că coronavirusul a infectat celulele adipoase ale a 10 din 18 bărbați care au murit de COVID-19, au raportat cercetătorii din Germania pe 4 ianuarie. Metabolismul celular. Toți cei 10 bărbați cu coronavirus în grăsime erau supraponderali sau obezi. Cercetătorii au descoperit, de asemenea, SARS-CoV-2 în celulele adipoase la 5 din 12 femei care au murit de COVID-19, dar acele femei nu erau toate supraponderale sau obeze.

Inspirată de munca lui Lo, echipa germană a descoperit dovezi că infecția cu coronavirus afectează și capacitatea celulelor adipoase de a metaboliza unele lipide, determinând persoanele cu COVID-19 să dezvolte niveluri ridicate de trigliceride în sânge. Acesta este încă un indiciu că grăsimea nu funcționează corect la unii pacienți cu COVID. Și aceste modificări ale grăsimilor pot contribui la COVID-19 mai sever.

Obezitatea este adesea asociată cu inflamația grăsimilor și a altor țesuturi. Infecția cu coronavirus poate înrăutăți această inflamație, înclinând balanța spre producția de hormoni dezordonați și eventual diabet, spune Aleman. Descoperirile lui Lo „dau credibilitate ideii că adiposul este rezervorul pentru această inflamație de grad scăzut, care apoi este declanșată de COVID”, spune Aleman.

Dar concluzia nu este un slam dunk, spune Pajvani. „Acesta este un exemplu de cercetare foarte bună făcută în situații foarte dificile.” Dar pentru că studiul a analizat în urmă un grup de pacienți, dar nu s-a potrivit cu caracteristicile acestora și nu a limitat alte variabile de la început, lucrarea nu poate arăta definitiv cauza diabetului legat de COVID. „Acest lucru ne oferă o idee bună despre tipul de studiu pe care trebuie să-l facem”, spune el.

fotografia unei cutii de comprimate de pioglitazonă
Medicamentele numite glitazone ajută celulele să fie mai sensibile la mesajul insulinei de a absorbi zahăr. Acest lucru poate ajuta persoanele cu diabet de tip 2 să controleze mai bine nivelul zahărului din sânge. Pioglitazona poate fi testată în curând pentru capacitatea de a inversa glicemia crescută la unii pacienți cu COVID-19.Christine Whitehead / Alamy Foto Stock

O moștenire de durată

Nu este încă clar dacă infecțiile cu coronavirus cauzează diabet sau pur și simplu demasc starea persoanelor susceptibile, cum ar fi persoanele supraponderale sau obezi, spune DeFronzo. Aleman este de acord. „Mulți dintre acești pacienți au o stare de bază de rezistență la insulină, probabil prediabet, dar apoi o boală acută sub formă de sfaturi COVID-19 [them] trec la diabet.”

Medicii ar putea fi capabili să contracareze glicemia crescută prin administrarea pacienților cu COVID-19 de medicamente numite tiazolidindione sau glitazone care fac celulele mai sensibile la acțiunea insulinei. DeFronzo spune că speră să testeze unul dintre acele medicamente numite pioglitazonă la pacienții cu COVID-19 cu glicemie crescută. Scopul este de a preveni cele mai grave rezultate ale COVID-19, dar glicemia crescută a pacienților poate persista.

Pentru Sullivan, schimbarea dietei și administrarea medicamentelor au ajutat-o ​​să-și controleze nivelul zahărului din sânge. „Am slăbit aproape 60 de lire sterline”, spune ea. Dar „spun că diabetul va fi probabil pe viață”.


Trishla Ostwal a contribuit la raportarea acestei povești.