Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/57515
A INFLUÊNCIA DO PRÉ-DIABETES E DIABETES NO AGRAVAMENTO DA COVID-19: UMA ABORDAGEM IMUNOLÓGICA
Silva, Icaro Bonyek Santos da | Date Issued:
2022
Alternative title
The influence of prediabetes and diabetes in the worsening of covid-19: an immunological approachAdvisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: Com milhões de casos e mortes confirmadas em todo o mundo, a pandemia da doença do coronavírus 2019 (COVID-19), causada pela infecção do novo coronavírus, denominada síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), se tornou uma preocupação mundial. Sabe-se que níveis elevados de glicose na corrente sanguínea são um dos principais fatores de risco para o agravamento da doença. No entanto, ainda não estão elucidados os reais mecanismos envolvidos no agravamento da COVID-19 em indivíduos com pré-diabetes e diabetes. OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi avaliar o papel do diabetes e do pré-diabetes no agravamento da COVID-19. MATERIAL E MÉTODOS: Inicialmente, foram identificados possíveis genes relacionados a gravidade da COVID-19 em indivíduos com diabetes a partir de dados públicos de expressão gênica em células mononucleares do sangue periférico (PBMCs). Em seguida, foram validados alvos de importância para a infecção do SARS-CoV-2 em PBMCs de pacientes com e sem diabetes. Dosagem de mediadores inflamatórios sistêmicos e análises de correlação foram utilizados para identificar fatores associados à gravidade da COVID-19 em pacientes com a glicemia alterada. RESULTADOS: As análises de dados globais públicos revelaram a via do metabolismo do leucotrieno como uma via potencialmente associada a condições respiratórias em pacientes com diabetes. Em seguida, identificamos, na fase aguda da COVID-19, um aumento na expressão dos genes ALOX5 e ACE2/TMPRSS2 em PBMCs de indivíduos com diabetes. Nesses pacientes, também foi encontrado um aumento dos níveis séricos de LTB4 e IL-6 em comparação a pacientes sem diabetes. O aumento de IL-6 observado em indivíduos com diabetes estava associado com maior internação em unidade de terapia intensiva. Em conjunto, os dados mostram que o diabetes, com a participação da via do LTB4, pode levar a COVID-19 grave, induzindo lesão pulmonar mais intensa e maior tempo de doença. Curiosamente, pacientes com pré-diabetes, sob a participação da produção de IL-6, também evoluem para a COVID-19 grave em maior frequência, considerando a redução nas taxas de troca gasosa e maior tempo de hospitalização. Contudo, o pré-diabetes não induziu sequelas da COVID-19 distintas daquelas de indivíduos sem diabetes. Além disso, nós mostramos também, que exames laboratoriais de rotina podem ser utilizados para identificar altos/baixos produtores de IL-6, cujos níveis estão relacionados com a gravidade da COVID-19. CONCLUSÃO: O aumento da produção de LTB4 e IL-6 observado em indivíduos com diabetes e pré-diabetes, respectivamente, pode piorar o desfecho da COVID-19
Abstract
INTRODUCTION: With millions of confirmed cases and deaths worldwide, the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by the infection of the novel coronavirus called severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has become a worldwide concern. It is known that high levels of glucose in the bloodstream is one of the main risk factors for the worsening of the disease. However, the real mechanisms involved in the aggravation of COVID-19 in individuals with prediabetes and diabetes are not yet elucidated. OBJECTIVE: Thus, the aim of the present study was to evaluate the influence of diabetes and pre-diabetes on the worsening of COVID-19. MATERIAL AND METHODS: Initially, possible genes related to the severity of COVID-19 in individuals with diabetes were identified from public gene expression data in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). Then, we validated important targets for SARS-CoV-2 infection in PBMCs of patients with and without diabetes. Systemic inflammatory mediators and correlation analyzes were performed to identify factors associated with COVID-19 severity in patients with altered blood glucose. RESULTS: Public data analyzes revealed the leukotriene metabolism as a pathway potentially associated with respiratory conditions in patients with diabetes. Thus, we identified, during the acute phase of COVID-19, an increase in the expression of ALOX5 and ACE2/TMPRSS2 in PBMCs of individuals with diabetes. In these patients, we also found an increase in serum levels of LTB4 and IL-6 compared to patients without diabetes. The increase in IL-6 observed in individuals with diabetes was associated with longer intensive care unit admission. Taken together, the data show that diabetes, with the participation of the LTB4 pathway, induces a more severe disease, with more intense lung damage (gas exchange rates) and longer disease duration. Interestingly, patients with prediabetes, under the participation of IL-6 production, also develop to severe COVID-19 more frequently, considering the reduction in gas exchange rates and longer hospitalization time. However, prediabetes did not induce sequelae of COVID-19 distinct from those of subjects without diabetes. In addition, we also show that routine laboratory tests can be used to identify different producers of IL-6, which is related to the severity of COVID-19. CONCLUSION: The increased production of LTB4 and IL-6 seen in individuals with diabetes and prediabetes, respectively, may worsen the outcome of COVID-19
Share