Los científicos han informado de los resultados preliminares de un sensor del sudor que actúa como sistema de alerta temprana de una inminente tormenta de citoquinas en pacientes con COVID-19, lo que podría ayudar a los médicos a tratar más eficazmente a los pacientes.
Al principio de la pandemia de COVID-19, los médicos reconocieron que los pacientes que desarrollaban una tormenta de citoquinas, es decir, una oleada de proteínas inmunitarias proinflamatorias, solían ser los más enfermos y los que corrían mayor riesgo de morir. Pero una tormenta de citoquinas también puede producirse en otras enfermedades, como la gripe.
"Especialmente ahora, en el contexto de la COVID-19, si se pudieran monitorizar las citocinas proinflamatorias y ver su tendencia al alza, se podría tratar a los pacientes de forma precoz, incluso antes de que desarrollaran los síntomas", ha afirmado la doctora Shalini Prasad, investigadora principal del proyecto.
La detección precoz es importante porque, una vez desatada la tormenta de citoquinas, la inflamación excesiva puede dañar los órganos y causar enfermedades graves, incluso la muerte. En cambio, si los médicos pudieran administrar esteroides u otras terapias tan pronto como los niveles de citoquinas empiecen a aumentar, podrían reducirse las hospitalizaciones y las muertes.
El dispositivo, similar a un reloj de pulsera, mide los niveles de dos proteínas que se disparan durante los brotes de EII
Aunque los análisis de sangre pueden medir las citocinas, son difíciles de realizar en casa y no pueden controlar continuamente los niveles de las proteínas. Las citoquinas se excretan en el sudor a niveles más bajos que en la sangre.
Por ello, para recoger suficiente sudor para las pruebas, los científicos han pedido a los pacientes que hagan ejercicio, o han aplicado una pequeña corriente eléctrica a la piel de los pacientes. Sin embargo, “estos procedimientos pueden alterar por sí mismos los niveles de citoquinas”, ha señalado Prasad.
"Cuando se trata de citoquinas, hemos descubierto que hay que medirlas en el sudor pasivo. Pero el gran reto es que no sudamos mucho, sobre todo en ambientes con aire acondicionado", ha añadido la investigadora, que calcula que la mayoría de las personas sólo producen unos cinco microlitros, o una décima de gota, de sudor pasivo en un cuadrado de piel de 0,5 pulgadas en 10 minutos.
Por ello, los investigadores querían desarrollar un método extremadamente sensible para medir los niveles de citoquinas en pequeñas cantidades de sudor pasivo. Para ello se basaron en su trabajo anterior sobre un sensor de sudor portátil para controlar los marcadores de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).
El dispositivo, similar a un reloj de pulsera, que está siendo comercializado por EnLiSense LLC (una empresa cofundada por Prasad), mide los niveles de dos proteínas que se disparan durante los brotes de EII.
Cuando se lleva el dispositivo en el brazo, el sudor pasivo se difunde en una tira de sensores desechable que se conecta a un lector electrónico. La tira de sensores, que contiene dos electrodos, está recubierta de anticuerpos que se unen a las dos proteínas. La unión de las proteínas a sus anticuerpos modifica la corriente eléctrica que circula por el lector electrónico.
A continuación, el lector transfiere de forma inalámbrica estos datos a una aplicación de smartphone que convierte las mediciones eléctricas en concentraciones de proteínas. Al cabo de unos minutos, el sudor antiguo se difunde y el nuevo sudor excretado entra en la tira para su análisis.
TIRAS SENSORAS CON ANTICUERPOS
Para su nuevo sensor de citoquinas (denominado 'SWEATSENSER Dx'), los investigadores fabricaron tiras sensoras con anticuerpos contra siete proteínas proinflamatorias: interleucina-6 (IL-6), IL-8, factor de necrosis tumoral-a (TNF-a), ligando inductor de apoptosis relacionado con el TNF, IL-10, proteína inducida por interferón-alfa y proteína C reactiva.
Insertaron las tiras en su dispositivo y, en un pequeño estudio de observación, las probaron en seis personas sanas y cinco personas con gripe. Dos de los enfermos mostraron niveles elevados de citoquinas, y en todos los participantes, las citoquinas en el sudor pasivo se correlacionaron con los niveles de las mismas proteínas en el suero.
El 'SWEATSENSER Dx' fue incluso lo suficientemente sensible como para medir las citoquinas en pacientes que tomaban fármacos antiinflamatorios, que excretan citoquinas en el rango de concentración de pocos picogramos por mililitro. El dispositivo realizó un seguimiento de los niveles de citocinas durante un máximo de 168 horas antes de que fuera necesario sustituir la tira de sensores.
EnLiSense, en colaboración con los investigadores, está planeando ahora ensayos clínicos del sensor de citoquinas en personas con infecciones respiratorias.
"El acceso a los pacientes con COVID-19 ha sido un reto porque el personal sanitario está desbordado y no tiene tiempo para probar dispositivos en investigación. Pero vamos a seguir probándolo en todas las infecciones respiratorias porque el desencadenante de la enfermedad en sí no importa, lo que nos interesa es lo que ocurre con las citoquinas", ha concluido la investigadora.