Elevated Glucose Levels Favor SARS-CoV-2 Infection and Monocyte Response through a HIF-1 alpha/Glycolysis-Dependent Axis

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Codo, Ana Campos ; Davanzo, Gustavo Gastao ; Monteiro, Lauar de Brito ; de Souza, Gabriela Fabiano ; Muraro, Stefanie Primon ; Virgilio-da-Silva, Joao Victor ; Prodonoff, Juliana Silveira ; Carregari, Victor Corasolla ; Oliveira de Biagi Junior, Carlos Alberto ; Crunfli, Fernanda ; Jimenez Restrepo, Jeffersson Leandro ; Vendramini, Pedro Henrique ; Reis-de-Oliveira, Guilherme ; dos Santos, Karina Bispo ; Toledo-Teixeira, Daniel A. ; Parise, Pierina Lorencini ; Martini, Matheus Cavalheiro ; Marques, Rafael Elias ; Carmo, Helison R. ; Borin, Alexandre ; Coimbra, Lais Durco ; Boldrini, Vinicius O. ; Brunetti, Natalia S. ; Vieira, Andre S. ; Mansour, Eli ; Ulaf, Raisa G. ; Bernardes, Ana F. ; Nunes, Thyago A. ; Ribeiro, Luciana C. ; Palma, Andre C. ; Agrela, Marcus, V ; Moretti, Maria Luiza ; Sposito, Andrei C. ; Pereira, Fabricio Biscaro ; Velloso, Licio Augusto ; Ramirez Vinolo, Marco Aurelio ; Damasio, Andre ; Proenca-Modena, Jose Luiz ; Carvalho, Robson Francisco ; Mori, Marcelo A. ; Martins-de-Souza, Daniel ; Nakaya, Helder, I ; Farias, Alessandro S. ; Moraes-Vieira, Pedro M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Cell Metabolism; v. 32, n. 3, p. 15-pg., 2020-09-01.

Resumo

COVID-19 can result in severe lung injury. It remained to be determined why diabetic individuals with uncontrolled glucose levels are more prone to develop the severe form of COVID-19. The molecular mechanism underlying SARS-CoV-2 infection and what determines the onset of the cytokine storm found in severe COVID-19 patients are unknown. Monocytes and macrophages are the most enriched immune cell types in the lungs of COVID-19 patients and appear to have a central role in the pathogenicity of the disease. These cells adapt their metabolism upon infection and become highly glycolytic, which facilitates SARS-CoV-2 replication. The infection triggers mitochondrial ROS production, which induces stabilization of hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1 alpha) and consequently promotes glycolysis. HIF-1 alpha-induced changes in monocyte metabolism by SARSCoV-2 infection directly inhibit T cell response and reduce epithelial cell survival. Targeting HIF-1 alpha may have great therapeutic potential for the development of novel drugs to treat COVID-19. (AU)

• Processo FAPESP: 19/00098-7 - EMU concedido no processo 2017/25588-1: cromatógrafo Acquity UPLC I-Class
• Beneficiário: Daniel Martins-de-Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 20/04558-0 - Caracterização de fatores de risco intrínsecos e o desenvolvimento de novas alternativas de diagnóstico e tratamento para COVID-19
• Beneficiário: José Luiz Proença Módena
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/04522-5 - Ensaio clínico de inibição de bradicinina em adultos hospitalizados com COVID-19 grave
• Beneficiário: Licio Augusto Velloso
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/06372-3 - Aquisição de citômetro de fluxo multiparamétrico
• Beneficiário: Alessandro dos Santos Farias
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 16/18031-8 - HIF-1 alfa no controle metabólico e funcional de macrófagos residentes do tecido adiposo na diabetes induzida pela obesidade
• Beneficiário: Gustavo Gastão Davanzo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/15626-8 - Imunometabolismo em macrófagos e em linfócitos T nas doenças inflamatórias e metabólicas
• Beneficiário: Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 16/23328-0 - Estudo da modulação metabólica de macrófagos pela leptina
• Beneficiário: Lauar de Brito Monteiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/01184-9 - CAMeLEOm: análise entre espécies dos efeitos metabólicos, na expectativa de vida e ômicas de miméticos de restrição dietética
• Beneficiário: Marcelo Alves da Silva Mori
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/04919-2 - Determinando candidatos moleculares que contribuem para o risco elevado de COVID-19 em indivíduos idosos
• Beneficiário: Marcelo Alves da Silva Mori
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/04583-4 - Impacto da microbiota intestinal e seus metabólitos na infecção por SARS-CoV-2
• Beneficiário: Marco Aurélio Ramirez Vinolo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/04579-7 - Estudo sobre fatores de risco associados à maior gravidade a COVID-19 e mapeamento de vias metabólicas necessárias para a resposta anti-SARS-CoV-2
• Beneficiário: Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/22505-0 - Efeito do ácido oleoil-12-hidroxiesteárico (12-OAHSA) nas vias inflamatórias e metabólicas da ativação de macrófagos
• Beneficiário: Ana Campos Codo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 20/04746-0 - Compreensão das bases moleculares e do papel dos fatores de risco na infecção por SARS-CoV-2 em modelos pré-clínicos
• Beneficiário: Daniel Martins-de-Souza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular