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PAPEL DOS INFLAMASSOMAS NA INFECÇÃO POR SARS-COV-2: POLIMORFISMOS DE BASE ÚNICA (SNP) E NÍVEIS DE EXPRESSÃO GÊNICA COMO POTENCIAIS BIOMARCADORES PARA OS DESFECHOS CLÍNICOS DA COVID-19
Goulart, Milena Neira Guimarães | Fecha del documento:
2022
Orientador
Afiliación
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Resumen en portugues
A COVID-19 tem um amplo espectro de manifestações clínicas e os mecanismos subjacentes à sua evolução clínica ainda não são claros. Nesse estudo, nós investigamos o impacto de polimorfismos em genes que codificam proteínas do complexo multiproteico inflamassoma e correlacionamos com a expressão em indivíduos com diferentes perfis clínicos de severidade da COVID-19. Na primeira abordagem (Artigo 1), os pacientes foram divididos em 2 grupos de acordo com a severidade da doença baseado na Escala de Progressão Clínica da Organização Mundial de Saúde (OMS). O grupo 1 incluiu pacientes hospitalizados ou não, com doença leve/moderada (OMS<6; n=76) e o grupo 2 incluiu pacientes hospitalizados com quadros severos/críticos da COVID-19 (OMS≥6; n=357). Os pacientes hospitalizados foram recrutados no Centro Hospitalar para a Pandemia de COVID-19 – Instituto Nacional de Infectologia (INI/FIOCRUZ) de junho de 2020 a março de 2021. Os pacientes com doença leve foram recrutados no Instituto Oswaldo Cruz (IOC/FIOCRUZ) em agosto de 2020. A estimativa de risco e proteção foi realizada utilizando o modelo de regressão logística incondicional. Na segunda abordagem (Artigo 2), foram incluídos 451 indivíduos hospitalizados, a partir dos quais analisamos fatores de risco de progressão para ventilação mecânica (n=174 [38.6%]) ou óbito (n=175 [38.8%]). A genotipagem de 11 SNPs de inflamassoma foi feita por PCR em tempo real. Para a terceira abordagem verificamos a expressão de NLRP3 e CASP1 em 77 indivíduos, sendo 17 classificados como moderados (OMS < 6) e 60 como graves/críticos (OMS ≥ 6). Esses indivíduos representam um recorte dos pacientes hospitalizados, recrutados para as análises anteriores. Na primeira abordagem, a proteção contra a severidade da doença foi associada ao genótipo A/A (ORadj=0.36;P=0.032), alelo A (ORadj=0.93;P=0.010), ou carrear-A (ORadj=0.45;P=0.027) no polimorfismo rs1539019 do gene NLRP3; e o genótipo A/T (ORadj=0.5;P=0.045), alelo T (ORadj=0.93;P=0.018), ou carrear-T (ORadj=0.48;P=0.029) no polimorfismo rs2043211 do gene CARD8. Os haplótipos das variantes do gene NLRP3 incluídas A C-G-C-C (ORadj=0.11;P=0.018), A-C-G-C-G (ORadj=0.23;P=0.003), C-C-G-C-C (ORadj=0.37;P=0.021) e C-T-G-A-C (ORadj=0,04;P=0.0473) também foram associados à proteção. Na segunda abordagem a progressão lenta para suporte ventilatório mecânico (SVM) foi associada ao alelo G (aHR=0.66;P=0.005) ou o genótipo G/G (aHR=0.391;P=0.006) no polimorfismo rs10754558 do gene NLRP3, ou o alelo G (aHR=0.309;P=0.004) no polimorfismo rs1143634 no gene IL1β. O alelo C do polimorfismo rs4612666 do gene NLRP3 (aHR=2.342;P=0.006) e o de rs10754558 (aHR=2.957;P=0.005) foram associados a uma progressão mais rápida ao óbito. Progressão mais lenta para o óbito foram associadas às presenças do alelo G (aHR=0.563;P=0.006) ou o genótipo A/G (aHR=0.537;P=0.005) rs6509365 do gene CARD8; ao genótipo A/C do rs1101996 do gene IFI16 (aHR=0.569;P=0.011); ao genótipo T/T (aHR=0.394;P=0.004) ou alelo T (aHR=0.68;P=0.006) do rs4612666 do gene NLRP3, e ao genótipo G/G (aHR=0.326;P=0.005) ou alelo G (aHR=0,68;P=0.014) rs10754558 do gene NLRP3. A expressão de CASP1 e NLRP3 não apresentou nenhuma associação significativa com os desfechos clínicos estudados. No entanto, foi observada uma correlação positiva, embora fraca, da expressão desses genes (rho= 0,249; P=0,0298), em pacientes com COVID-19. Nosso trabalho ressalta a importância da análise de variações genéticas nos genes do inflamassoma como fatores de risco na evolução clínica da COVID-19
Resumen en ingles
COVID-19 has a broad spectrum of clinical manifestations and the mechanisms underlying its clinical course are still unclear. In this study, we investigated the impact of polymorphisms in genes encoding inflammasome multiprotein complex proteins and correlated them with expression in individuals with different clinical profiles of COVID-19 severity. In the first approach (Article 1), patients were divided into 2 groups according to disease severity based on the World Health Organization (WHO) Clinical Progression Scale. Group 1 included hospitalized and non-hospitalized patients with mild/moderate disease (WHO<6; n=76) and group 2 included hospitalized patients with severe/critical cases of COVID 19 (WHO≥6; n=357). Hospitalized patients were recruited at the Hospital Center for the COVID-19 Pandemic – National Institute of Infectious Diseases (INI/FIOCRUZ) from June 2020 to March 2021. Patients with mild illness were recruited at Instituto Oswaldo Cruz (IOC/FIOCRUZ) in August 2020. The risk and protection estimate were performed using the unconditional logistic regression model. In the second approach (Article 2), 451 hospitalized individuals were included, from which we analyzed risk factors for progression to mechanical ventilation (n=174 [38.6%]) or death (n=175 [38.8%]). Genotyping of 11 inflammasome SNPs was performed by real-time PCR. For the third approach, we verified the expression of NLRP3 and CASP1 in 77 individuals, 17 of which were classified as moderate (WHO < 6) and 60 as severe/critical (WHO ≥ 6). These individuals represent a selection of hospitalized patients recruited for the previous analyses. In the first approach, protection against disease severity was associated with genotype A/A (ORadj=0.36; P=0.032), allele A (ORadj=0.93; P=0.010), or carry-A (ORadj=0.45; P =0.027) in the rs1539019 polymorphism of the NLRP3 gene; and the A/T genotype (ORadj=0.5; P=0.045), T allele (ORadj=0.93; P=0.018), or carrier-T (ORadj=0.48; P=0.029) in the rs2043211 polymorphism of the CARD8 gene. The haplotypes of the NLRP3 gene variants included A C-G-C-C (ORadj=0.11; P=0.018), A-C-G-C-G (ORadj=0.23; P=0.003), C-C-G-C-C (ORadj=0.37; P=0.021) and C-T-G-A-C (ORadj=0.04; P =0.0473) were also associated with protection. In the second approach, slow progression to mechanical ventilation support (MVS) was associated with the G allele (aHR=0.66;P=0.005) or the G/G genotype (aHR=0.391;P=0.006) in the NLRP3 rs10754558 polymorphism, or the G allele (aHR=0.309;P=0.004) in the rs1143634 polymorphism in the IL1β gene. The C allele in the NLRP3 rs4612666 polymorphism (aHR=2342;P=0.006) and that of rs10754558 (aHR=2957;P=0.005) were associated with a faster progression to death. Slower progression to death was associated with the presence of the allele G (aHR=0.563;P=0.006) or the A/G genotype (aHR=0.537;P=0.005) in the CARD8 rs6509365 polymorphism; to the A/C genotype of the rs1101996 of the IFI16 gene (aHR=0.569;P=0.011); to the T/T genotype (aHR=0.394;P=0.004) or T allele (aHR=0.68;P=0.006) of the NLRP3 rs4612666 polymorphism, and to the G/G genotype (aHR=0.326;P=0.005) or G allele (aHR=0.68;P=0.014) of NLRP3 rs10754558 polymorphism. The gene expression of CASP-1 and NLRP3 did not show any significant association with the clinical outcomes studied. However, a positive, albeit weak, correlation was observed in the expression of these genes (rho=0.249; P=0.0298) in patients with COVID-19. Our work highlights the importance of analyzing genetic variations in inflammasome genes as risk factors in the clinical course of COVID-19
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