Perfil proteômico do plasma de pacientes internados com COVID-19 de diferentes severidades e papel da via cGAS-STING na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2
| Ano de defesa: | 2025 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-12052025-161611/ |
Resumo: | A emergência do vírus pandêmico SARS-CoV-2 (coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2) na China, com subsequente propagação global, resultou na infecção de milhões de pessoas em todo o mundo. A infecção pelo SARS-CoV-2 pode evoluir para a COVID-19, uma condição complexa que impactou profundamente a saúde pública e a economia global. Dada a natureza multifatorial da doença, surgiu um grande interesse em desvendar sua trajetória clínica, especialmente em relação à classificação da gravidade dos casos e à previsão precoce do prognóstico, aspectos fundamentais para o aprimoramento do manejo clínico e o desenvolvimento de estratégias terapêuticas. O SARS-CoV-2 invade as células humanas por meio do receptor ACE2 e pela ação da protease TMPRSS2. Em resposta à infecção, a resposta imune inata é ativada como primeira linha de defesa, desencadeando múltiplas vias de sinalização que envolvem a produção de interferons (IFNs), citocinas, linfócitos Th CD4+, células B e Tc CD8+, iniciando assim a resposta imune adaptativa contra o vírus. No entanto, a replicação eficiente e disseminação do SARS-CoV-2 sugerem que o vírus é capaz de evadir as respostas imunes inatas, o que pode resultar em uma ativação tardia e exacerbada do sistema imunológico inato. A resposta do hospedeiro à infecção varia de acordo com fatores como idade, comorbidades e gênero. Uma resposta imune inata hiperativa pode desencadear uma tempestade de citocinas, inflamação generalizada e disfunção vascular, contribuindo para a ampla gama de sintomas observados na COVID-19. Identificar biomarcadores através de perfis proteômicos e laboratoriais pode ser fundamental para o prognóstico e manejo da doença, bem como para a exploração de novos alvos terapêuticos. O presente trabalho é divido em duas partes. A parte I compreende um estudo de coorte prospectivo, no qual foi avaliado o perfil proteômico e laboratorial do plasma de 163 pacientes com COVID-19 internados no Hospital Estadual de Bauru, Brasil, entre 4 de maio e 4 de julho de 2020. As amostras de plasma foram coletadas na admissão para análises laboratoriais de rotina e para proteômica quantitativa livre de marcadores (shotgun). Os pacientes foram divididos em três grupos com base na evolução da doença: (a) sintomas leves (n = 76), (b) sintomas graves (n = 56), e (c) casos críticos (n = 31), sendo este último grupo composto por pacientes que morreram após admissão na UTI. As principais descobertas apontam para proteínas envolvidas em inflamação, resposta imune, sistema complemento e coagulação sanguínea como alvos terapêuticos ou biomarcadores potenciais de severidade. Proteínas como CD5L, VDBP, A1BG, C4BPA, PGLYRP2, SERPINC1 e APOH se destacam nesse sentido, oferecendo insights valiosos sobre a progressão da COVID-19. Na parte II, foi feita uma revisão de literatura envolvendo o papel dual da via de sinalização cGAS-STING (ciclina guanosina monofosfato-adenosina monofosfato sintetase-estimulador de genes de interferon) na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2. Inicialmente, o vírus inibe esta via para evadir da detecção imunológica, mas em estágios avançados da doença, sua ativação pode gerar uma resposta hiperinflamatória, agravando o quadro clínico. A modulação terapêutica da via STING, seja por sua ativação com agonistas como o diABZI ou por sua inibição com agentes direcionados a proteínas como PLpro, apresenta uma estratégia promissora para o tratamento personalizado de casos graves de COVID-19. Essa abordagem pode ajudar a equilibrar a resposta imune, reduzir a inflamação excessiva e melhorar os resultados clínicos dos pacientes. Em resumo, esta pesquisa destaca a importância da identificação precoce de casos críticos de COVID-19 e abre novas possibilidades terapêuticas ao focar em proteínas e vias imunológicas pouco exploradas que podem mitigar a progressão e gravidade da infecção. |
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Perfil proteômico do plasma de pacientes internados com COVID-19 de diferentes severidades e papel da via cGAS-STING na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2Proteomic profile of plasma from hospitalized COVID-19 patients with different severities and the role of the c-GAS-STING pathway in the innate immune response against SARS-CoV-2 infectionsAgonista DiABZBiomarcadorBiomarkercGAS-STING pathwayCOVID-19COVID-19DiABZI agonistImunidade inataInnate immunityPlasmaPlasmaPrognosisPrognósticoProteômicaProteomicsvia cGAS-STINGA emergência do vírus pandêmico SARS-CoV-2 (coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2) na China, com subsequente propagação global, resultou na infecção de milhões de pessoas em todo o mundo. A infecção pelo SARS-CoV-2 pode evoluir para a COVID-19, uma condição complexa que impactou profundamente a saúde pública e a economia global. Dada a natureza multifatorial da doença, surgiu um grande interesse em desvendar sua trajetória clínica, especialmente em relação à classificação da gravidade dos casos e à previsão precoce do prognóstico, aspectos fundamentais para o aprimoramento do manejo clínico e o desenvolvimento de estratégias terapêuticas. O SARS-CoV-2 invade as células humanas por meio do receptor ACE2 e pela ação da protease TMPRSS2. Em resposta à infecção, a resposta imune inata é ativada como primeira linha de defesa, desencadeando múltiplas vias de sinalização que envolvem a produção de interferons (IFNs), citocinas, linfócitos Th CD4+, células B e Tc CD8+, iniciando assim a resposta imune adaptativa contra o vírus. No entanto, a replicação eficiente e disseminação do SARS-CoV-2 sugerem que o vírus é capaz de evadir as respostas imunes inatas, o que pode resultar em uma ativação tardia e exacerbada do sistema imunológico inato. A resposta do hospedeiro à infecção varia de acordo com fatores como idade, comorbidades e gênero. Uma resposta imune inata hiperativa pode desencadear uma tempestade de citocinas, inflamação generalizada e disfunção vascular, contribuindo para a ampla gama de sintomas observados na COVID-19. Identificar biomarcadores através de perfis proteômicos e laboratoriais pode ser fundamental para o prognóstico e manejo da doença, bem como para a exploração de novos alvos terapêuticos. O presente trabalho é divido em duas partes. A parte I compreende um estudo de coorte prospectivo, no qual foi avaliado o perfil proteômico e laboratorial do plasma de 163 pacientes com COVID-19 internados no Hospital Estadual de Bauru, Brasil, entre 4 de maio e 4 de julho de 2020. As amostras de plasma foram coletadas na admissão para análises laboratoriais de rotina e para proteômica quantitativa livre de marcadores (shotgun). Os pacientes foram divididos em três grupos com base na evolução da doença: (a) sintomas leves (n = 76), (b) sintomas graves (n = 56), e (c) casos críticos (n = 31), sendo este último grupo composto por pacientes que morreram após admissão na UTI. As principais descobertas apontam para proteínas envolvidas em inflamação, resposta imune, sistema complemento e coagulação sanguínea como alvos terapêuticos ou biomarcadores potenciais de severidade. Proteínas como CD5L, VDBP, A1BG, C4BPA, PGLYRP2, SERPINC1 e APOH se destacam nesse sentido, oferecendo insights valiosos sobre a progressão da COVID-19. Na parte II, foi feita uma revisão de literatura envolvendo o papel dual da via de sinalização cGAS-STING (ciclina guanosina monofosfato-adenosina monofosfato sintetase-estimulador de genes de interferon) na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2. Inicialmente, o vírus inibe esta via para evadir da detecção imunológica, mas em estágios avançados da doença, sua ativação pode gerar uma resposta hiperinflamatória, agravando o quadro clínico. A modulação terapêutica da via STING, seja por sua ativação com agonistas como o diABZI ou por sua inibição com agentes direcionados a proteínas como PLpro, apresenta uma estratégia promissora para o tratamento personalizado de casos graves de COVID-19. Essa abordagem pode ajudar a equilibrar a resposta imune, reduzir a inflamação excessiva e melhorar os resultados clínicos dos pacientes. Em resumo, esta pesquisa destaca a importância da identificação precoce de casos críticos de COVID-19 e abre novas possibilidades terapêuticas ao focar em proteínas e vias imunológicas pouco exploradas que podem mitigar a progressão e gravidade da infecção.The emergence of the SARS-CoV-2 pandemic virus (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) in China, with subsequent global spread, resulted in the infection of millions of people worldwide. SARS-CoV-2 infection can develop into COVID-19, a complex condition that has profoundly impacted public health and the global economy. Given the multifactorial nature of the disease, there has been significant interest in unraveling its clinical trajectory, especially considering the classification of case severity and early prognosis prediction, which are critical aspects for improving clinical management and developing therapeutic strategies. SARS-CoV-2 enters human cells through the ACE2 receptor and the action of the TMPRSS2 protease. In response to infection, the innate immune response is activated as the first line of defense, triggering multiple signaling pathways that involve the production of interferons (IFNs), cytokines, CD4+ Th lymphocytes, B cells, and CD8+ Tc cells, thus initiating the adaptive immune response against the virus. However, the efficient replication and spread of SARS-CoV-2 suggest that the virus is capable of evading innate immune responses, which may result in a delayed and exacerbated activation of the innate immune system. The host response to infection varies according to factors such as age, comorbidities, and gender. A hyperactive innate immune response can trigger a cytokine storm, widespread inflammation, and vascular dysfunction, contributing to the broad range of symptoms observed in COVID-19. Identifying biomarkers through proteomic and laboratory profiles may be essential for disease prognosis and management, as well as for exploring new therapeutic targets. The present work is divided into two parts. In part I, a prospective cohort study was conducted, in which the proteomic and laboratory profiling of plasma from 163 COVID-19 patients admitted to the State Hospital of Bauru, Brazil, between May 4 and July 4, 2020 were evaluated. Plasma samples were collected upon admission for routine laboratory analyses and for label-free quantitative shotgun proteomics. Patients were divided into three groups based on disease progression: (a) mild symptoms (n = 76), (b) severe symptoms (n = 56), and (c) critical cases (n = 31), the latter consisting of patients who died after admission to the intensive care unit (ICU). The main findings point to proteins involved in inflammation, immune response, complement system, and blood coagulation as potential therapeutic targets or biomarkers of severity. Proteins such as CD5L, VDBP, A1BG, C4BPA, PGLYRP2, SERPINC1, and APOH stood out in this regard, offering valuable insights into COVID-19 progression. In part II, a literature review on the dual role of the cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase-stimulator of interferon genes (cGAS-STING) signaling pathway on the innate immune response against SARS-CoV-2 infections was conducted. Initially, the virus inhibits this pathway to escape immune detection, but in advanced stages of the disease, its activation can generate a hyperinflammatory response, worsening the clinical condition. Therapeutic modulation of the STING pathway, either by activating it with agonists such as diABZI or inhibiting it with agents targeting proteins like PLpro, presents a promising strategy for the personalized treatment of severe COVID-19 cases. This approach may help balance the immune response, reduce excessive inflammation, and improve clinical outcomes for patients. In summary, this research highlights the importance of early identification of critical COVID-19 cases and opens new therapeutic possibilities by focusing on underexplored proteins and immune pathways that could mitigate the progression and severity of the infection.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBuzalaf, Marilia Afonso RabeloFlora, Daniele Castro di2025-02-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-12052025-161611/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-20T13:43:02Zoai:teses.usp.br:tde-12052025-161611Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-20T13:43:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Perfil proteômico do plasma de pacientes internados com COVID-19 de diferentes severidades e papel da via cGAS-STING na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2 Flora, Daniele Castro di Agonista DiABZ Biomarcador Biomarker cGAS-STING pathway COVID-19 COVID-19 DiABZI agonist Imunidade inata Innate immunity Plasma Plasma Prognosis Prognóstico Proteômica Proteomics via cGAS-STING |
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A emergência do vírus pandêmico SARS-CoV-2 (coronavírus da síndrome respiratória aguda grave 2) na China, com subsequente propagação global, resultou na infecção de milhões de pessoas em todo o mundo. A infecção pelo SARS-CoV-2 pode evoluir para a COVID-19, uma condição complexa que impactou profundamente a saúde pública e a economia global. Dada a natureza multifatorial da doença, surgiu um grande interesse em desvendar sua trajetória clínica, especialmente em relação à classificação da gravidade dos casos e à previsão precoce do prognóstico, aspectos fundamentais para o aprimoramento do manejo clínico e o desenvolvimento de estratégias terapêuticas. O SARS-CoV-2 invade as células humanas por meio do receptor ACE2 e pela ação da protease TMPRSS2. Em resposta à infecção, a resposta imune inata é ativada como primeira linha de defesa, desencadeando múltiplas vias de sinalização que envolvem a produção de interferons (IFNs), citocinas, linfócitos Th CD4+, células B e Tc CD8+, iniciando assim a resposta imune adaptativa contra o vírus. No entanto, a replicação eficiente e disseminação do SARS-CoV-2 sugerem que o vírus é capaz de evadir as respostas imunes inatas, o que pode resultar em uma ativação tardia e exacerbada do sistema imunológico inato. A resposta do hospedeiro à infecção varia de acordo com fatores como idade, comorbidades e gênero. Uma resposta imune inata hiperativa pode desencadear uma tempestade de citocinas, inflamação generalizada e disfunção vascular, contribuindo para a ampla gama de sintomas observados na COVID-19. Identificar biomarcadores através de perfis proteômicos e laboratoriais pode ser fundamental para o prognóstico e manejo da doença, bem como para a exploração de novos alvos terapêuticos. O presente trabalho é divido em duas partes. A parte I compreende um estudo de coorte prospectivo, no qual foi avaliado o perfil proteômico e laboratorial do plasma de 163 pacientes com COVID-19 internados no Hospital Estadual de Bauru, Brasil, entre 4 de maio e 4 de julho de 2020. As amostras de plasma foram coletadas na admissão para análises laboratoriais de rotina e para proteômica quantitativa livre de marcadores (shotgun). Os pacientes foram divididos em três grupos com base na evolução da doença: (a) sintomas leves (n = 76), (b) sintomas graves (n = 56), e (c) casos críticos (n = 31), sendo este último grupo composto por pacientes que morreram após admissão na UTI. As principais descobertas apontam para proteínas envolvidas em inflamação, resposta imune, sistema complemento e coagulação sanguínea como alvos terapêuticos ou biomarcadores potenciais de severidade. Proteínas como CD5L, VDBP, A1BG, C4BPA, PGLYRP2, SERPINC1 e APOH se destacam nesse sentido, oferecendo insights valiosos sobre a progressão da COVID-19. Na parte II, foi feita uma revisão de literatura envolvendo o papel dual da via de sinalização cGAS-STING (ciclina guanosina monofosfato-adenosina monofosfato sintetase-estimulador de genes de interferon) na resposta imune inata contra infecções por SARS-CoV-2. Inicialmente, o vírus inibe esta via para evadir da detecção imunológica, mas em estágios avançados da doença, sua ativação pode gerar uma resposta hiperinflamatória, agravando o quadro clínico. A modulação terapêutica da via STING, seja por sua ativação com agonistas como o diABZI ou por sua inibição com agentes direcionados a proteínas como PLpro, apresenta uma estratégia promissora para o tratamento personalizado de casos graves de COVID-19. Essa abordagem pode ajudar a equilibrar a resposta imune, reduzir a inflamação excessiva e melhorar os resultados clínicos dos pacientes. Em resumo, esta pesquisa destaca a importância da identificação precoce de casos críticos de COVID-19 e abre novas possibilidades terapêuticas ao focar em proteínas e vias imunológicas pouco exploradas que podem mitigar a progressão e gravidade da infecção. |
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