Mitocôndrias, interferon gama e genética na cardiopatia chagásica crônica: patogenia, alvos terapêuticos e marcadores prognósticos

• Processo: 22/00758-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2027
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Imunologia - Imunologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Edecio Cunha Neto
• Beneficiário: Edecio Cunha Neto
• Instituição Sede: Instituto do Coração Professor Euryclides de Jesus Zerbini (INCOR). Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (HCFMUSP). Secretaria da Saúde (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Martino Martinelli Filho
• Pesquisadores associados: Aurelie Cobat ; Christophe Chevillard ; Danilo Roman Campos ; João Paulo Silva Nunes ; Jorge Elias Kalil Filho ; Kenneth John Gollob ; Laurent Abel ; Leo Kei Iwai ; Miguel Luis Cunha Mano ; Rafael Ribeiro Almeida ; Vincent François Procaccio
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/07503-2 - Caracterização funcional de variantes raras em genes mitocondriais e inflamatórios identificados em pacientes portadores de CCC usando linhagens de células modificadas por CRISPR-Cas9, BP.PD; 23/18345-6 - Reposição de fármacos para identificação de drogas que melhoram a disfunção mitocondrial induzida por citocinas em cardiomiócitos: Validação após screening da biblioteca de fármacos, BP.DR; 23/04889-4 - Identificação de polimorfismos genéticos e avaliação de seu valor prognóstico em formas arrítmicas e morte súbita cardíaca na doença de Chagas, BP.TT; 23/01974-0 - Caracterização funcional de variantes raras e genes mitocôndrias e inflamatórios identificados em casos de cardiopatia chagásica crônica usando cardiomiócitos derivados de células pluripotentes induzidas (iPSC-CM), BP.PD; 23/02141-2 - Caracterização funcional de variantes raras em genes mitocondriais e inflamatórios identificados em pacientes portadores de CCC usando linhagens de células modificadas por CRISPR-Cas9, BP.PD
• Assunto(s): Etiologia Genética Cardiomiopatia chagásica Doença de Chagas Interferon gama Mitocôndrias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cardiopatia chagásica | Doença de Chagas | genética | Interferon-gama | mitocôndria | Patogenia | Doença de Chagas

Resumo

A doença de Chagas (DC), causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma doença negligenciada que afeta 6 milhões de pessoas. Cerca de 30% dos pacientes com DC desenvolvem a cardiopatia chagásica crônica (CCC), uma miocardiopatia inflamatória, enquanto a maioria dos infectados - cerca de 60% -permanecem assintomáticos na forma indeterminada (FI) da doença. A morte é resultado de insuficiência cardíaca ou arritmia. Fibrose miocárdica, inflamação e disfunção mitocondrial estão envolvidas no substrato e desencadeamento da arritmia. A sobrevida na CCC é pior que em outras cardiomiopatias. Não há marcadores prognósticos precoces para a morte súbita cardíaca (MSC), que pode ocorrer em pacientes sem a forma avançada da CCC. Assim, a identificação de um biomarcador precoce poderia otimizar a alocação de desfibriladores cardíacos implantáveis (CDI), a profilaxia/tratamento adequado para pacientes com MSC. Diferente de outras miocardiopatias, na CCC existe uma miocardite rica em células do tipo Th1 com abundante produção de IFN-gama e TNF-alfa, e niveis seletivamente reduzidos de enzimas mitocondriais do metabolismo energético. A sinalização por IFN-gama e TNF-alfa, constitutivamente aumentada em pacientes com DC, afeta negativamente a função mitocondrial. Um componente genético na suscetibilidade à CCC foi sugerido por estudos caso-controle de polimorfismos genéticos. Em um estudo piloto de mapeamento genômico (GWA, de Genome-wide association), nosso grupo identificou polimorfismos genéticos comuns associados a bloqueio atrioventricular e uso de marcapasso (MP) cardíaco em pacientes CCC. O sequenciamento global do exoma (WES, de whole exome study) em famílias nucleares com múltiplos casos de CCC/FI identificou variantes gênicas raras e patogênicas em genes mitocondriais e inflamatórios segregando com os casos de CCC. Visamos estudar a fisiopatologia e genética da CCC, de forma a identificar novos tratamentos e biomarcadores para melhorar a sobrevida de pacientes CCC. No nosso subprojeto 1, exploraremos a fisiopatologia das mitocôndrias e o IFN-gama na CCC, realizando estudos funcionais com linhagens de cardiomiócitos com edição gênica por CRISPR-Cas9 e cardiomiócitos diferenciados de células tronco pluripotentes induzidas (CM-iPSC) obtidas de pacientes carregando ou não as mutações de interesse. O subprojeto 2 envolve a busca de agentes terapêuticos visando mitigar a disfunção mitocondrial induzida por citocinas. Realizaremos a varredura de bibliotecas de fármacos aprovados pela FDA (Food and Drug Administration dos EUA), para identificar compostos atenuando a disfunção mitocondrial induzida por citocinas, validando os melhores "hits" em CM-iPSC e em camundongos transgênicos para o IFN-gama, que desenvolvem cardiopatia inflamatória; tais drogas podem ter papel terapêutico na CCC. Nos subprojetos 3 a 5, estudaremos o panorama genético da DC, analisando variantes genéticas associadas com cada forma clínica da doença e avaliando seu papel prognóstico para formas arrítmicas da CCC. No subprojeto 3, realizaremos um estudo GWA transversal, com um alto número de amostras nas formas arrítmica e não-arrítmica da CCC identificando marcadores associados ao uso de dispositivos -marcapasso (bloqueios atrioventriculares) e CDI (arritmias ventriculares). No subprojeto 4, avaliaremos o valor prognóstico de marcadores genéticos comuns no seguimento de formas arrítmicas da CCC, com desfechos como taquicardia ventricular, morte súbita cardíaca e mortalidade de todas as causas. No subprojeto 5, utilizaremos o sequenciamento global de exoma para comparar o panorama genético de pacientes não relacionados no espectro da Doença de Chagas e de portadores de miocardiopatias não inflamatórias. No subprojeto 6, utilizaremos o sequenciamento de RNAm de "single cell" em células mononucleares do sangue periférico para identificar perfis fenotípicos e trajetórias celulares relacionadas à diferenciação polarizada de células T produtoras de IFN-G observada na CCC. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

NUNES, JOAO PAULO SILVA; RODA, VINICIUS MORAES DE PAIVA; ANDRIEUX, PAULINE; KALIL, JORGE; CHEVILLARD, CHRISTOPHE; CUNHA-NETO, EDECIO. Inflammation and mitochondria in the pathogenesis of chronic Chagas disease cardiomyopathy. Experimental Biology and Medicine, v. 248, n. 22, p. 10-pg., 2024-01-18. (22/00758-0)