Mecanismos bioquímicos en el pronóstico grave de pacientes con diabetes mellitus infectados por el virus SARS-CoV-2: revisión de la literatura / Biochemical mechanisms in the severe prognosis of patients with diabetes mellitus infected by SARS-CoV-2 virus: literature review

Resumen La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad metabólica caracterizada principalmente por signos y síntomas derivados del aumento de glucosa sérica o hiperglucemia. La pandemia por la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID- 19) afectó a todo el mundo con informes de pronóstico grave en pacientes diabéticos infectados por el virus del síndrome respiratorio agudo severo por coronavirus 2 (SARS-CoV-2) y elevada admisión hospitalaria en la unidad de cuidados intensivos (UCI) en comparación con pacientes no diabéticos. El objetivo del trabajo de revisión bibliográfica fue evaluar y describir algunos de los mecanismos bioquímicos que conducen al pronóstico grave en pacientes con DM infectados por el virus SARS-CoV-2 mediante la búsqueda sistemática de información en diferentes bases de datos. Los resultados mostraron que la elevada admisión a UCI con un pronóstico grave de pacientes diabéticos infectados por el virus fue por presentar inflamación excesiva que ocasiona síndrome de distrés respiratorio agudo, tormenta de citoquinas, neumonía severa, inmunidad deteriorada e hiperglucemia. El virus ingresa a la célula principalmente por la vía endocítica y no endosómica; los receptores celulares centrales implícitos en los mecanismos son receptores de insulina (RI), transportador de glucosa tipo 2 (GLUT-2), dipeptidil-peptidasa-4 (DPP4), transportador de glucosa tipo 4 (GLUT-4), enzima convertidora de angiotensina 2 (ECA2) y el correceptor proteasa transmembrana de serina 2 (TMPRSS2) esencial para la propagación viral. La mayor susceptibilidad a desarrollar COVID- 19 en pacientes diabéticos se debe a la sobreexpresión de ECA2 y las complicaciones graves se incrementan a niveles micro y macrovascular como nefropatías, neuropatías y enfermedades cardiovasculares.

Abstract Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disease characterised mainly by signs and symptoms derived from increased serum glucose or hyperglycemia. The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic affected the entire world continenwith reports of severe prognosis in diabetic patients infected with the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and high hospital admissions in the intensive care unit (ICU) compared to non-diabetic patients. The objective of the bibliographic review was to evaluate and describe some of the biochemical mechanisms that lead to severe prognosis in patients with DM infected by the SARSCoV- 2 virus through a systematic search for information in different databases. The results showed that the high ICU admission with a severe prognosis of diabetic patients infected by the virus was due to excessive inflammation that causes acute respiratory distress syndrome, cytokine storm, severe pneumonia, impaired immunity, and hyperglycemia. The virus enters the cell mainly through the endocytic and non-endosomal pathway; the central cellular receptors involved in the mechanisms are insulin receptors (IR), glucose transporter type 2 (GLUT-2), dipeptidyl peptidase-4 (DPP4), glucose transporter type 4 (GLUT-4), glucose converting enzyme angiotensin 2 (ACE2), and the serine transmembrane protease co-receptor 2 (TMPRSS2) essential for viral propagation. The increased susceptibility to developing COVID-19 in diabetic patients is due to the overexpression of ACE2, and serious complications are increased at the microvascular and macrovascular levels, such as nephropathies, neuropathies, and cardiovascular diseases.

Resumo O diabetes mellitus (DM) é uma doença metabólica caracterizada principalmente por sinais e sintomas decorrentes do aumento de glicose sérica ou hiperglicemia. A pandemia pela doença do coronavírus 2019 (COVID-19) afetou o mundo inteiro com relatos de prognóstico grave em pacientes diabéticos infectados pelo vírus da síndrome respiratória aguda grave por coronavírus 2 (SARS-CoV-2) e altas internações hospitalares na unidade de terapia intensiva (UTI) em comparação com pacientes não diabéticos. O objetivo do trabalho de revisão bibliográfica foi avaliar e descrever alguns dos mecanismos bioquímicos que levam ao prognóstico grave em pacientes com DM infectados pelo vírus SARS-CoV-2 por meio da busca sistemática de informações em diferentes bancos de dados. Os resultados mostraram que a alta admissão na UTI com prognóstico grave de pacientes diabéticos infectados pelo vírus foi devido à inflamação excessiva que apresentavam e que causa síndrome de desconforto respiratório agudo, tempestade de citocinas, pneumonia grave, imunidade prejudicada e hiperglicemia. O vírus entra na célula principalmente pela via endocítica e não endossômica; os receptores celulares centrais envolvidos nos mecanismos são os receptores de insulina (IR), transportador de glicose tipo 2 (GLUT-2), dipeptidil peptidase-4 (DPP4), transportador de glicose tipo 4 (GLUT-4), enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), e o co-receptor protease transmembrana de serina 2 (TMPRSS2) essencial para a propagação viral. A maior suscetibilidade ao desenvolvimento de COVID-19 em pacientes diabéticos deve-se à superexpressão de ECA2, e complicações graves aumentam nos níveis micro e macrovascular, como nefropatias, neuropatias e doenças cardiovasculares.

Terapias naturales para la reducción de complicaciones en pacientes con diabetes tipo 2 y COVID-19 / Natural therapies for the reduction of complications in patients with type 2 diabetes and COVID-19

Background: In December 2019, a series of cases occurred in Wuhan (China), caused by a new coronavirus. On March 11, 2020, the WHO declared the COVID-19 disease, caused by SARS-CoV-2, as a pandemic. In Peru, the first person infected with SARS-CoV-2 was confirmed on March 6, 2020. The number of infected has been constantly increasing to this day. Purpose: It is relevant to the current pandemic, understanding the mechanism of infection of SARS-CoV-2 in diabetic patients and in this way to be able to provide natural alternatives to reduce the complications that these patients can carry out until death. Methodology: An information search was carried out between April 6 and August 25 of 2020 in databases and indexed journals, whose articles have been published between 2011 and 2020. Results: It was found regarding inhibitors of dipeptidyl peptidase (DPP-4) evaluated in in vitro tests, that the Berberis aristata species has a metabolite called "berberine", which has the highest inhibitory capacity among the mentioned species, and, concerning furine inhibition, among the in vitro tests, catechin has a significant inhibitory capacity; it also has DPP-4 inhibitory activity. Conclusion: There is a great variety of medicinal plants with inhibitory properties for DPP-4 and some for furin. These properties are beneficial in patients with type 2 diabetes, since they reduce the activity of these proteases and, consequently, the complications in SARS-CoV-2 infection

Antecedentes: En diciembre de 2019, se registraron una serie de casos producidos por un nuevo coronavirus en Wuhan (China). El 11 de marzo de 2020, la Organización Mundial de la Salud declaró a la COVID-19, provocada por el coronavirus 2 causante del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV-2), como una pandemia. En el Perú, la primera persona infectada por SARS-CoV-2 fue confirmada el 6 de marzo de 2020; desde entonces, la cifra de infectados ha ido en constante aumento hasta el día de hoy. Propósito: Es relevante, ante la actual pandemia, entender el mecanismo de infección del SARS-CoV-2 en pacientes diabéticos, para, de esta manera, poder dar alternativas naturales para disminuir las complicaciones que pueden llevar a estos pacientes hasta la muerte. Metodología: se realizó una búsqueda de información entre el 6 de abril y el 25 de agosto de 2020, en bases de datos y revistas indexadas, cuyos artículos han sido publicados entre 2011 y 2020. Resultados: Se encontró, en cuanto a los inhibidores de la dipeptidilpeptidasa 4 (DPP-4) evaluados en ensayos in vitro, que la especie Berberis aristata posee un metabolito denominado "berberina", el cual presentó la mayor capacidad inhibitoria entre las especies analizadas. Con respecto a la inhibición de la furina, en los ensayos in vitro, la catequina posee una capacidad inhibitoria significativa; además de actividad inhibitoria para la DPP-4. Conclusión: Existe una gran variedad de plantas medicinales con propiedades inhibitorias para la DPP-4, y algunas de ellas para la furina. Estas propiedades son beneficiosas en pacientes con diabetes tipo 2, dado que reducen la actividad de estas proteasas y, por consiguiente, las complicaciones causadas por la infección por SARS-CoV-2