Associação de polimorfismos em genes de receptores toll-like com desfechos clínicos de pacientes hospitalizados por COVID-19

Abstract

A COVID-19 é uma infecção viral altamente transmissível causada por um coronavírus zoonótico, nomeado severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Cerca de 1/5 dos pacientes são acometidos pela síndrome da angústia respiratória aguda, caracterizada pela infecção das células alveolares e instauração de processos inflamatórios, o que pode culminar em hospitalização. Os receptores toll-like (TLRs) são receptores de reconhecimento de padrões, componentes essenciais da imunidade inata responsáveis por reconhecer os chamados PAMPs (pathogen associated molecular patterns). O acoplamento dos TLRs a seus ligantes induz uma cascata de sinalização que culmina na promoção da inflamação, ajudando a combater o patógeno exógeno. Os polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) rs3775291, rs179008 e rs3764880 ocorrem nos genes TLR3, TLR7 e TLR8 respectivamente e são variações não-sinônimas que levam a modificação na estrutura proteica. O SNP rs352140 está localizado no gene TLR9 e é considerado uma variação sinônima com potencial de interferir na ligação de fatores de transcrição, afetar expressão, splicing, estabilidade do RNAm e dobramento proteico. Neste contexto, marcadores nestes genes seriam promissores alvos para entender a fisiopatologia da COVID-19. O objetivo desse estudo foi avaliar se há associação entre os SNPs mencionados e desfechos clínicos de pacientes brasileiros hospitalizados por COVID-19. Foram incluídos seis desfechos: óbito por COVID-19, alterações neurológicas, ventilação mecânica, sepse, comprometimento pulmonar e tromboembolismo. A amostra é composta por 127 pacientes diagnosticados com a doença e admitidos ao Hospital Universitário Professor Polydoro Ernani de São Thiago (HU-UFSC). Dados acerca dos desfechos clínicos foram coletados dos prontuários médicos. DNA genômico foi obtido a partir de amostras de sangue periférico utilizando o método de extração salting-out. A genotipagem dos polimorfismos foi executada utilizando a reação em cadeia da polimerase em tempo real, por meio de ensaios TaqMan®. A avaliação da associação com os desfechos foi realizada por meio de regressão de Poisson utilizando o software SPSS versão 25. Este estudo recebeu a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Federal de Santa Catarina (CEPSH-UFSC), sob o parecer número 4.164.291. A amostra estava em equilíbrio de Hardy-Weinberg para os loci analisados e os dois SNPs localizados no cromossomo X não estavam em desequilíbrio de ligação. A amostra é majoritariamente composta por indivíduos nascidos do sexo masculino (60,9%), corroborando algo amplamente reportado na literatura científica. 72,7% dos pacientes também apresentavam pelo menos uma comorbidade, sendo as mais prevalentes hipertensão, cardiopatias e sobrepeso. Os resultados obtidos apontam para ausência de associação dos desfechos clínicos avaliados com os SNPs estudados, sugerindo que esses não seriam bons biomarcadores para o prognóstico da COVID-19 na população brasileira. Apenas a associação negativa dos SNPs rs377529 e rs179008 com a COVID-19 já foi relatada, em outras populações e na brasileira. Não foram encontrados estudos de associação com rs3764880 e rs352140, sugerindo originalidade dos resultados aqui descritos. Os resultados encontrados podem ser úteis na formulação de diretrizes clínicas visando otimizar a assistência terapêutica em pacientes brasileiros acometidos pela COVID-19.

COVID-19 is a highly transmissible viral infection caused by a zoonotic coronavirus, namely severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Around 1/5 of patients experience acute respiratory distress syndrome, characterized by the infection of alveolar cells and instauration of inflammatory processes which may lead to hospitalization. Toll-like receptors (TLRs) are pattern-recognizer receptors, essential components of the innate immunity, responsible for recognizing the so-called pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). When TLRs attach to their ligands a signalling chain takes place, culminating in the promotion of inflammation, which helps fighting the exogenous pathogen. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) rs3775291, rs179008 and rs3764880 occur in the TLR3, TLR7 and TLR8 genes respectively and are synonymous variations, leading to modifications in protein structure. The SNP rs352140 is in the TLR9 gene and is considered a synonymous variation with potential of interfering on the attachment of transcription factors, affect expression, splicing, mRNA stability and protein folding. Given that, markers on these genes would be promising targets to understand COVID-19 pathophysiology. The aim of this study was to access whether there is an association between the mentioned SNPs and clinical outcomes of Brazilian patients hospitalized with COVID-19. Six outcomes were included: death by COVID-19, neurological alterations, mechanical ventilation, sepsis, lung impairment and thromboembolism. The sample is composed of 127 patients diagnosed with the disease and admitted to the University Hospital Professor Polydoro Ernani de São Thiago (HU-UFSC). Data regarding the clinical outcomes were collected from the patients` medical records. Genomic DNA was obtained from blood samples using the salting-out extraction method. SNP genotyping was performed by real-time polymerase chain reaction, using TaqMan® assays. Assessment of the association with the clinical outcomes was performed via Poisson regression using the SPSS software version 25. This study has received approval on the ethics committee of Universidade Federal de Santa Catarina (CEPSH-UFSC) under the trial number 4.164.291. The sample was in Hardy-Weinberg equilibrium for the assessed loci and the two SNPs located on the X chromosome were not in linkage disequilibrium. The sample comprised mainly male individuals (60,9%), confirming something that is vastly reported in the scientific literature. 72,7% of patients also had at least one comorbidity and the main ones were: hypertension, cardiopathies and overweight. Obtained results point to a lack of association of the assessed SNPs with the studied clinical outcomes, suggesting that these would not be good biomarkers for COVID-19 prognosis in the Brazilian population. Just a negative association of the SNPs rs3775291 and rs179008 with COVID-19 was reported, including in the Brazilian population. Regarding rs3764880 and rs352140, no studies were found linking their association with COVID-19, suggesting that our findings are original. These results can be useful when formulating clinical guidelines aiming to optimize therapeutical assistance in Brazilian patients with COVID-19.