Progresión de la función mitocondrial de las células mononucleares de sangre periférica durante la fase temprana de la sepsis en pacientes de unidades de cuidados intensivos

Por qué importan las centrales energéticas de nuestras células en una infección mortal

La sepsis, una reacción potencialmente letal a la infección, envía cada año a cientos de miles de personas a unidades de cuidados intensivos (UCI) y causa millones de muertes en todo el mundo. Los médicos saben que muchos órganos fallan durante la sepsis, pero el papel oculto de las pequeñas “centrales” dentro de nuestras células inmunitarias —las mitocondrias— ha sido más difícil de precisar. Este estudio siguió a pacientes en la UCI con sepsis durante la primera semana de cuidados críticos para ver cómo cambiaba la producción de energía de células inmunitarias clave en sangre a lo largo del tiempo y si esos cambios estaban relacionados con la supervivencia.

Mirando dentro de la sangre durante la sepsis

Los investigadores se centraron en las células mononucleares de sangre periférica, un grupo principal de glóbulos blancos que ayudan a impulsar la inflamación y combatir los gérmenes. Como circulan por todo el cuerpo y son fáciles de muestrear, estas células ofrecen una ventana útil para evaluar cómo responde el sistema inmune. El equipo comparó a 40 adultos con sepsis o shock séptico en una UCI holandesa con 30 controles hospitalarios emparejados por edad y sexo que no tenían sepsis y eran, por lo demás, metabólicamente sanos. Se tomaron muestras de sangre de los pacientes septicémicos en tres ocasiones: dentro de las primeras dos días tras el ingreso en la UCI y de nuevo alrededor de los días tres a cuatro y cinco a seis; la sangre de los controles se muestreó una vez. De cada muestra, los investigadores aislaron las células inmunitarias, las colocaron en una solución nutritiva estandarizada y midieron la velocidad con la que sus mitocondrias consumían oxígeno en distintas condiciones, una medida directa de cuánto estaban trabajando las “centrales” celulares.

Motores de las células inmunitarias funcionando a todo gas

Contrariamente a la idea de que la sepsis simplemente “apaga” la producción de energía celular, el equipo encontró que la actividad mitocondrial en las células inmunitarias fue consistentemente más alta en los pacientes con sepsis que en los controles. En todos los puntos temporales, la respiración basal (el consumo de oxígeno básico en reposo) estaba aumentada. Componentes ligados a la generación útil de energía —la respiración vinculada a ATP—, así como la capacidad respiratoria máxima de las mitocondrias, también tendieron a ser mayores, en especial más adelante durante la primera semana. Incluso la fuga de protones, una forma de “respiración” desperdiciada en la que se quema combustible sin producir energía, estaba incrementada. En conjunto, estos hallazgos sugieren que, al menos en las células inmunitarias circulantes, la maquinaria energética está acelerada en lugar de paralizada durante la sepsis temprana, posiblemente reflejando las intensas demandas de una respuesta inmune activada.

Señales genéticas que concuerdan con la mayor actividad

Para ver si esta mayor tasa respiratoria estaba respaldada a nivel molecular, los investigadores examinaron la actividad de varios genes que codifican piezas críticas de la maquinaria mitocondrial. En un subconjunto de 10 pacientes con sepsis y 10 controles emparejados, midieron la expresión génica de componentes de los complejos de fosforilación oxidativa —los ensamblajes proteicos que convierten el combustible en ATP. Dos genes en particular, SDHB (parte del complejo II) y ATP5F1A (parte del complejo V, la ATP sintasa), estuvieron significativamente más activos en los pacientes con sepsis en varios puntos temporales, con aumentos de aproximadamente un 40–50% respecto a los controles. Este “aumento” molecular en la maquinaria central concuerda con los datos funcionales y refuerza la idea de que las mitocondrias de las células inmunitarias están siendo impulsadas a trabajar más durante la sepsis en vez de colapsar por completo.

Cambios energéticos relacionados con quién vive y quién muere

El hallazgo más sobrecogedor fue cómo estos cambios mitocondriales se relacionaron con el resultado clínico. Al comparar a los supervivientes con los no supervivientes a los tres meses, no observaron grandes diferencias en la función mitocondrial en la primera medición. Sin embargo, la dirección del cambio durante la primera semana contó otra historia. En los supervivientes, la respiración mitocondrial en las células inmunitarias tendió a descender ligeramente o a permanecer estable. En los pacientes que después fallecieron, esas mismas medidas —respiración basal, vinculada a ATP, respiración máxima y capacidad de reserva— aumentaron aún más con el paso de la semana. El análisis estadístico sugirió que un incremento mayor en la respiración basal entre la primera y la última medición se asoció con un mayor riesgo de morir en un plazo de tres meses, incluso tras ajustar por la gravedad de la enfermedad. Como el número de muertes fue modesto, los autores subrayan que este vínculo es exploratorio y necesita confirmación, pero sugiere que un impulso metabólico persistente en las células inmunitarias puede ser una señal de alerta.

Qué significa esto para los pacientes con sepsis

Para un público no especializado, el mensaje central es que en la sepsis temprana, las “centrales” dentro de las células inmunitarias circulantes no se limitan a fallar; en cambio, parecen entrar en sobrecarga. Este esfuerzo adicional puede ayudar a impulsar la lucha temprana del organismo contra la infección, pero en algunos pacientes sigue aumentando en lugar de estabilizarse, y esa sobreactividad persistente en las células inmunitarias sanguíneas se asoció con una peor supervivencia. El estudio todavía no demuestra si este empuje mitocondrial es útil, dañino o ambos en distintas fases, pero subraya que la sepsis es tanto una enfermedad de la economía energética del cuerpo como de la infección y la inflamación. En el futuro, el seguimiento cuidadoso y quizá la modulación suave de este uso de energía celular podrían formar parte de cómo los médicos evalúan el riesgo y personalizan tratamientos para personas que luchan contra la sepsis en la UCI.

Cita: Moonen, H.P.F.X., Slingerland-Boot, R., de Jong, J.C.B.C. et al. Progression of peripheral blood mononuclear cell mitochondrial function during the early phase of sepsis in intensive care unit patients. Sci Rep 16, 8828 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39202-2

Palabras clave: sepsis, mitocondrias, células inmunitarias, enfermedad crítica, metabolismo celular