Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69017
IDENTIFICAÇÃO DOS COMPONENTES DO SISTEMA RENINA-ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA (SRAA) ASSOCIADOS À MODULAÇÃO INFLAMATÓRIA E ENVOLVIDOS NA PATOGÊNESE DA COVID-19
Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona
Enzima de Conversão de Angiotensina 2
Expressão Gênica
Fernandes, Thais Freitas Barreto | Date Issued:
2024
Alternative title
Identification of components of the renin-angiotensinaldosterone system (RAAS) associated with inflammatory modulation and implicated in the pathogenesis of COVID-19Advisor
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O SARS-CoV-2 é caracterizado pela presença da proteína Spike, que desempenha um papel crucial na ligação do vírus ao receptor celular ECA2, parte integrante do sistema renina angiotensina-aldosterona (SRAA), essencial para a regulação homeostática da função vascular. Portanto, a regulação de ECA2 pode alterar o SRAA desencadeando manifestações patológicas associadas à COVID-19. Diante disso, este estudo visa compreender a relação entre a expressão dos receptores do SRAA e as características clínicas dos pacientes infectados pelo SARS-CoV-2. Foram incluídos no estudo 88 participantes internados com COVID-19 aguda, sendo que destes, 55 também foram avaliados após 300 dias da internação (pós-COVID-19) e um grupo de 20 participantes sem COVID-19. Analisamos a expressão gênica dos receptores ECA, ECA2, TMPRSS2, ATR1, ATR2 e MAS1, miRNAS dirigidos à ECA2 e a quantificação ECA2 e Angiotensinogênio (ANG) por ELISA e 48 citocinas por Luminex e associamos aos dados clínicos no momento da internação. As principais comorbidades informadas foram hipertensão arterial sistêmica (HAS) (41%) e diabetes mellitus (DM) (33%), a presença de outras condições como a necessidade de suplementação de oxigênio foi observada em 82% dos participantes e 24% foram a óbito. O receptor MAS1 foi menos expresso entre os participantes com idade acima de 60 anos e com o uso de suplementação de oxigênio (P<0.04). Na avaliação de quantificação relativa (RQ) observamos uma maior expressão de TMPRSS2 na COVID-19 aguda em relação ao grupo sem COVID-19 (P=0.02). Segregamos os grupos COVID-19 em presença e ausência de comorbidades e verificamos um aumento de MAS1 (P<0.05) nos indivíduos sem comorbidades, e nos grupos Pós-COVID. Nas análises pareadas, observamos uma menor expressão de ECA2 nos indivíduos com DM e que necessitaram de suplementação de O2 no momento agudo da infecção, quando comparado ao grupo Pós-COVID-19 (P<0.0001). Não encontramos diferenças entre os grupos pareados COVID-19 agudo e Pós-COVID-19 sem a presença de comorbidades ou dificuldade respiratória. Maiores níveis de ANG foram observados nos indivíduos que necessitaram de suplementação de oxigênio e que tiveram dispneia. Identificamos uma correlação negativa entre os níveis da citocina IL-12p70 e a saturação de oxigênio (Rho= -0,6; P=0.0009). Além disso, verificou-se uma diminuição nos níveis da citocina LIF em participantes com DM (P=0,01), HAS (P=0.004) e com saturação de oxigênio abaixo de 95% (P=0.03). Esses achados indicam que o SARS-CoV-2 induz alterações na expressão de ECA2, que se mantem 300 dias após a infecção, e de TMPRSS2 na COVID aguda. Evidenciamos um aumento na expressão de MAS1 indicando a importância deste eixo no restabelecimento do perfil anti-inflamatório. Portanto, a interação destes dados fornece insights importantes para a caracterização de casos graves da COVID-19 aguda e abre a discussão para a correlação desse sistema com a expressão de citocinas inflamatórias, e o papel dos miRNAs que regulam ECA2, na busca por novos marcadores de gravidade e potenciais terapêuticos.
Abstract
SARS-CoV-2 is characterized by the presence of the Spike protein, which plays a crucial role in the virus's binding to the ACE2 cellular receptor, an integral part of the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS), essential for the homeostatic regulation of vascular function. Therefore, the regulation of ACE2 may alter the RAAS, triggering pathological manifestations associated with COVID-19. This study aims to understand the relationship between the expression of RAAS receptors and the clinical characteristics of patients infected with SARS-CoV-2. The study included 88 participants hospitalized with acute COVID-19, of whom 55 were also evaluated 300 days post-hospitalization (post-COVID-19), and a control group of 20 participants without COVID19. We analyzed the gene expression of the ACE, ACE2, TMPRSS2, AGTR1, AGTR2, and MAS1 receptors, ACE2-targeting miRNAs, and quantified ACE2 and Angiotensinogen (ANG) by ELISA and 48 cytokines by Luminex, correlating these findings with clinical data at the time of hospitalization. The main comorbidities reported were systemic arterial hypertension (SAH) (41%) and diabetes mellitus (DM) (33%). Additionally, 82% of participants required oxygen supplementation, and 24% died. The MAS1 receptor was less expressed among participants over 60 years old and those requiring oxygen supplementation (P<0.04). In relative quantification (RQ) assessment, we observed higher expression of TMPRSS2 in acute COVID-19 compared to the non-COVID-19 group (P=0.02). We segregated the COVID-19 groups based on the presence and absence of comorbidities and found an increase in MAS1 (P<0.05) in individuals without comorbidities and in the post-COVID groups. In paired analyses, we observed lower ACE2 expression in individuals with diabetes mellitus who required oxygen supplementation during the acute phase of infection compared to the post-COVID-19 group (P<0.0001). No differences were found between paired acute COVID-19 and post-COVID-19 groups without comorbidities or respiratory difficulties. Higher ANG levels were observed in individuals who required oxygen supplementation and who had dyspnea. We identified a negative correlation between IL-12p70 cytokine levels and oxygen saturation (Rho= -0.6; P=0.0009). Additionally, decreased levels of the LIF cytokine were found in participants with DM (P=0.01), SHA (P=0.004), and oxygen saturation below 95% (P=0.03). These findings indicate that SARS-CoV-2 induces changes in ACE2 expression that persist 300 days after infection and in TMPRSS2 during acute COVID-19. We evidenced an increase in MAS1 expression, highlighting the importance of this axis in restoring the anti-inflammatory profile. Therefore, the interaction of these data provides important insights for characterizing severe cases of acute COVID-19 and opens the discussion for the correlation of this system with the expression of inflammatory cytokines and the role of miRNAs regulating ACE2 in the search for new severity markers and potential therapeutic targets.
Keywords in Portuguese
COVID-19Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona
Enzima de Conversão de Angiotensina 2
Expressão Gênica
Share