Relação entre a infecção por SARS-CoV-2 e o metabolismo de ferro
Date
2023-05-03Author
Pereira, Gabriela Cruz [UNIFESP]
Advisor
Lee, Kil Sun [UNIFESP]Type
Dissertação de mestradoMetadata
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Relationship between SARS-CoV-2 infection and iron metabolismAbstract
Objetivo: Investigar possíveis alterações nos níveis das moléculas envolvidas na
homeostasia de ferro após infecção por SARS-CoV-2. Métodos: O metabolismo de
ferro ocorre predominantemente no fígado, células HuH-7, hepatócito derivado de
carcinoma, foram usadas para verificar o efeito da infeção no modelo celular, foi
infectado com SARS-CoV-2 e/ou tratado com IL-6 para mimetizar a inflamação que
ocorre após a infecção. Expressão de genes envolvidos na internalização do vírus,
como ECA2, TMPRSS2 e TMPRSS6, e as proteínas relacionadas ao metabolismo
de ferro como hepcidina (gene HAMP), ferritina, ferroportina e receptor de
transferrina (TfR) foram analisadas. Além disso, foram utilizados dados clínicos
anonimizados de pacientes do repositório publicamente disponível (FAPESP COVID 19 Data Sharing/BR), usando programação Python para extração e gerenciamento
de dados. Os dados incluíram teste de COVID-19, IMC, idade, sexo, ferritina sérica,
ferro sérico e saturação de transferrina e as datas em que os exames foram
realizados. Resultados: Em geral, a infecção com SARS-CoV-2 e/ou tratamento
com IL-6 aumentou a expressão gênica de ECA2, TMPRSS2 e TMPRSS6,
sugerindo que a infecção ou inflamação causada pode facilitar a entrada de mais
vírus na célula. Nas mesmas condições, o aumento da hepcidina (HAMP) também
foi observado. No entanto, a redução de ferritina e o aumento do TfR foram
observados apenas nas células tratadas com IL-6 de maior concentração (10ng/ml)
e infectadas. Na análise de dados clínicos, os níveis mais baixos de ferro estão
associados à obesidade. Mas independentemente dos níveis de ferro, os níveis de
ferritina estão aumentados tanto no grupo com obesidade quanto no grupo positivo
para COVID-19 em mulheres, mas não em homens. Conclusão: Demonstramos
que a infecção por SARS-CoV-2 pode alterar a expressão de genes importantes
para a sua infecção. Além disso, também observamos a alteração nos níveis de
proteínas relacionadas ao metabolismo de ferro, que por vez é um cofator importante
para a sobrevivência e replicação viral. Concluímos também que tanto a COVID-19
quanto a obesidade possuem efeitos sinérgicos nos níveis de ferritina Objective: To investigate possible changes in the levels of molecules involved in iron
homeostasis after SARS-CoV-2 infection. Methods: To verify the effect of infection
on the Huh-7 cell line, a hepatocellular carcinoma-derived cell line, it was infected
with SARS-CoV-2 and/or treated with IL-6 to mimic the inflammation that occurs after
infection. Gene expression involved in virus internalization, such as ACE2,
TMPRSS2, and TMPRSS6, and proteins related to iron metabolism such as hepcidin
(HAMP), ferritin, ferroportin, and transferrin receptor (TfR) were analyzed. In addition,
anonymized clinical data from patients from a publicly available repository (FAPESP
COVID-19 Data Sharing/BR) were used, using Python programming for data
extraction and management. The data included COVID-19 testing, BMI, age, sex,
serum ferritin, serum iron, and transferrin saturation and the dates the tests were
performed. Results: In general, SARS-CoV-2 infection and/or IL-6 treatment
increased the gene expression of ACE2, TMPRSS2, and TMPRSS6, suggesting that
infection or inflammation may facilitate the entry of more virus into the cell. Under the
same conditions, an increase in hepcidin (HAMP) was also observed. However, a
reduction in ferritin and an increase in TfR were observed only in cells treated with
higher concentration (10ng/ml) of IL-6 and infected. In the analysis of clinical data,
lower iron levels were associated with obesity. Regardless of iron levels, ferritin
levels were increased in both the obesity and COVID-19 positive groups in women
but not in men. Conclusion: We demonstrated that SARS-CoV-2 infection can affect
the expression of genes important for its infection. We also observed changes in
protein levels related to iron metabolism, which in turn is an important cofactor for
viral survival and replication. We also concluded that both COVID-19 and obesity
have synergistic effects on ferritin levels