[en] The emergence of severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-Cov-2), the outbreak of COVID-19 disease and the subsequent declaration of a pandemic represented the greatest global infectious challenge in decades, posing great diagnostic and therapeutic challenges. The interaction of SARS-CoV-2 with the immune system and subsequent immune dysfunction are essential for the progression of the disease. Among aspects of immune dysregulation, lymphopenia is the most recognized, with CD4+ and CD8+ T cells significantly reduced. SARS-Cov-2, which belongs to the same betacoronavirus family as SARS-CoV and MERS-CoV, invades human cells by binding its S proteins to a host transmembrane protein called ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2) with several cofactors. Susceptibility to COVID-19 and disease severity have been associated with inflammatory markers and genetic polymorphisms of the ACE and ACE2 genes, but the evidence has been inconclusive. Pathogenic T cells and inflammatory monocytes are considered the central drivers of the severity-associated cytokine storm. COVID-19 highlighted the need to stratify patients with rapid and effective biomarkers since there is no biomarker that anticipates which of these patients will develop an aggressive stage. The main objective of this doctoral thesis is to include new severity markers using singlecell mass cytometry (CyTOF) for the classification of patients with COVID-19. Mass cytometry panel was performed in combination with genetic analysis for the ACE2 (rs2285666), MX1 (rs469390), and TMPRSS2 (rs2070788) variants. The results showed that frequency of the CD163+/CD206- population of transitional monocytes (T-Mo) decreased in the mild group compared to the severe group, while T-Mo CD163-/CD206- increased in the mild group compared to the severe group. Differences in CD11b expression on CD14dim monocytes were found in the severe group, with decreased levels in the female group. When comparing mild and severe disease, it was found that CD45 and CD14dim/CD33+ monocytes were the best options as biomarkers to discriminate severe patients while CD33 was described as a good biomarker for patient stratification. Among genetic markers, TMPRSS2 (rs2070788) G carriers have been found to have a higher risk of severe COVID-19 compared to those with A/A genotype. This strength increases when combined with CD45-, T-Mo CD163+/CD206- and C14dim/CD33+. In conclusion, we can observe that: TMPRSS2, CD45-, CD163/CD206 and CD33 can be considered biomarkers for COVID-19 aggressiveness. This finding is reinforced for biomarkers of aggression when TMPRSS2 and CD14dim/CD33+ are combined.

[es] La aparición del síndrome respiratorio agudo severo por coronavirus (SARS-Cov-2), el brote de la enfermedad por COVID-19 y la posterior declaración de pandemia representaron el mayor reto infeccioso mundial en décadas, planteando grandes desafíos diagnósticos y terapéuticos. La interacción del SARS-CoV-2 con el sistema inmunológico y la posterior disfuncionalidad inmunitaria, son esenciales para la progresión de la enfermedad. Entre los aspectos de la desregulación inmune, la linfopenia es el más reconocido, con células T CD4+ y CD8+ significativamente reducidas. El SARS-Cov-2, que pertenece a la misma familia de beta-coronavirus que el SARS-CoV y el MERS-CoV, invade las células humanas uniendo sus proteínas S a una proteína transmembrana del huésped llamada ACE2 (enzima convertidora de angiotensina 2) con varios cofactores. La susceptibilidad a la COVID-19 y la gravedad de la enfermedad se han asociado con marcadores inflamatorios y polimorfismos genéticos de los genes ACE y ACE2, pero la evidencia no ha sido concluyente. Las células T patógenas y los monocitos inflamatorios se consideran los impulsores centrales de la tormenta de citoquinas asociada con la gravedad. COVID-19 puso de manifiesto la necesidad de estratificar pacientes con biomarcadores rápidos y efectivos ya que no existe ningún biomarcador que pueda anticipar qué pacientes desarrollarán una etapa agresiva. El principal objetivo de esta tesis doctoral es caracterizar nuevos marcadores de agresividad mediante citometría de masa unicelular (CyTOF) para la clasificación de pacientes con COVID-19. Mediante un panel de 15 parámetros (kit de panel de fenotipado de monocitos/macrófagos humanos Maxpar®). La citometría mediante panel de espectrometría de masas (CyTOF) se realizó en combinación con el análisis genético de las variantes ACE2 (rs2285666), MX1 (rs469390) y TMPRSS2 (rs2070788). Estos estudios pusieron de manifiesto que la frecuencia de la población CD163+/CD206- de monocitos transicionales (T-Mo) disminuyó en el grupo leve en comparación con el grave, mientras que los T-Mo CD163-/CD206- aumentaron en el grupo leve en comparación con el grave. Se encontraron diferencias en la expresión de CD11b en monocitos CD14dim en el grupo grave, con niveles disminuidos en el grupo femenino. Al comparar la enfermedad leve y grave, se encontró que los monocitos CD45 y CD14dim/CD33+ fueron las mejores opciones como biomarcadores para discriminar pacientes graves a la vez que se describe el CD33 como un buen biomarcador para la estratificación de pacientes. Entre los marcadores genéticos, se ha encontrado que los portadores G de TMPRSS2 (rs2070788) tienen un mayor riesgo de COVID-19 grave en comparación con aquellos con genotipo A/A. Esta fuerza aumenta cuando se combina con CD45-, T-Mo CD163+/CD206- y C14dim/CD33+. Con todo esto podemos concluir que, TMPRSS2, CD45-, CD163/CD206 y CD33 pueden considerarse biomarcadores para la agresividad de COVID-19. Este hallazgo se ve reforzado para los biomarcadores de agresividad cuando se combinan TMPRSS2 y CD14dim/CD33+.