O interactoma de RNA mensageiros e microRNAs em cardiomiócitos infectados com SARS-CoV-2 - Ferreira, Ivana Silva (2022)
A atual doença COVID-19 (do inglês, coronavirus disease 2019) tornou-se rapidamente uma pandemia, configurando um estado de emergência pública internacional. O vírus causador da doença, denominado síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2) desencadeia manifestações clínicas que variam de casos assintomáticos à síndrome respiratória aguda grave e à morte. Além dos sintomas respiratórios, pacientes com COVID-19 podem apresentar complicações cardíacas, incluindo miocardite viral e arritmias. Embora as respostas isquêmicas e inflamatórias causadas por COVID-19 possam afetar negativamente a função cardíaca, o impacto direto da infecção em cardiomiócitos humanos ainda não é bem compreendido. Muitos pesquisadores estão explorando as alterações moleculares a nível transcricional, porém pouco se sabe sobre os fatores que regulam pós-transcricionalmente a expressão gênica após a infecção. Os microRNAs (miRs) são uma classe de pequenos RNAs não codificantes que regulam pós- transcricionalmente a expressão gênica e apresentam um potencial terapêutico em diversas patologias. Buscamos identificar nesse estudo o perfil específico de expressão de miRs e vias moleculares envolvidas na resposta imune ao SARS-CoV-2 em cardiomiócitos . Realizamos uma abordagem de imunologia sistêmica e integrativa de dados transcriptômicos, objetivando à identificação das redes moleculares reguladas por miRs. Utilizamos a ferramenta NetworkAnalyst 3.0 para a análise de expressão diferencial de dados de RNA sequencing (RNAseq) de quatro conjuntos de dados de transcriptoma de cardiomiocitos infectados com SARS-CoV-2. Os read counts foram utilizados para identificação dos genes diferencialmente expressos (DEGs) através do pipeline DESeq2. Os processos biológicos enriquecidos foram identificados através das ferramentas WebGestalt e EnrichR. Enquanto DEGs up-regulados em todos esses estudos enriqueceram processos biológicos relacionados à resposta imune (ex: ativação de células T, produção de citocinas e regulação da hematopoiese), os down-regulados enriqueceram genes relacionados a desregulação do metabolismo (ex: montagem do complexo NADPH desidrogenase; geração de metabólitos precursores e energia; processo catabólico de pequena molécula) e do sistema muscular. Foram identificados um total de 601 DEGs comuns entre todos os conjuntos de dados. Para a análise do interactoma dos mRis e desses mRNA, focamos em DEGs associados à resposta imune, contração do músculo cardíaco, remodelação da matriz extracelular e coagulação. Utilizando a ferramenta MiRTarBase, identificamos 331 potenciais miRs reguladores dos DEGs de cardiomiócitos infectados. Destes, 19 miRs são potenciais reguladores de genes de resposta imune, 4 miRs associados à contração do músculo cardíaco, 21 associados a matriz extracelular e 6 reguladores de alvos associados à coagulacão. Destacamos alguns miRs que potencialmente regulam os genes envolvidos na resposta inflamatória e via de sinalização de interferon do tipo I, como miR-155-5p e os envolvidos com o processo de contração da célula muscular cardíaca como miR-29a-3p, miR-29b- 3p e miR-146b-3p. Nossa análise sistêmica e integrativa de miRs-mRNA identificou possíveis redes e vias moleculares reguladoras, revelando potenciais miRs e genes relacionados a resposta imune em cardiomiócitos infectados com SARS-CoV-2. Na última etapa desse projeto realizaremos uma abordagem experimental para avaliarmos a expressão desses miRs e proteínas expressas pelos cardiomiócitos através da análise do microRNAoma e do proteoma das células infectados com o SARS-CoV-2.