Obesity-Induced Metabolic Priming Exacerbates SARS-CoV-2 Inflammation

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Davanzo, Gustavo Gastao ; Castelucci, Bianca Gazieri ; de Souza, Gabriela Fabiano ; Muraro, Stefanie Primon ; dos Reis, Larissa Menezes ; de Oliveira, Isabella Bonilha ; Fachi, Jose Luis ; Virgilio-da-Silva, Joao Victor ; Bercot, Marcelo Rodrigues ; Fernandes, Mariane Font ; de Oliveira, Sarah ; Araujo, Nathalia Vitoria Pereira ; Ribeiro, Guilherme ; de Castro, Gisele ; Costa, Webster Leonardo Guimaraes ; Santoro, Adriana Leandra ; Rodrigues-Luiz, Gabriela Flavia ; do Carmo, Helison Rafael P. ; Breder, Ikaro ; Mori, Marcelo A. ; Farias, Alessandro S. ; Martins-de-Souza, Daniel ; Guarnieri, Joseph W. ; Wallace, Douglas C. ; Vinolo, Marco Aurelio Ramirez ; Proenca-Modena, Jose Luiz ; Beheshti, Afshin ; Sposito, Andrei C. ; Moraes-Vieira, Pedro M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: IMMUNOLOGY; v. 175, n. 3, p. 16-pg., 2025-04-23.

Resumo

Despite the early recognition that individuals living with obesity are more prone to develop adverse outcomes during COVID-19, the mechanisms underlying these conditions are still unclear. During obesity, an accumulation of free fatty acids (FFAs) in the circulation promotes low-grade inflammation. Here, we show that FFAs induce epigenetic reprogramming of monocytes, exacerbating their inflammatory profile after SARS-CoV-2 infection, a mechanism named metabolic-primed immunity. Monocytes from people with obesity or primed with palmitate, a central component of circulating FFAs, presented elevated viral load and higher gene expression of IL-6. Palmitate-primed monocytes upregulate fatty acid oxidation and FFAs entry into the mitochondria. FFA-derived acetyl-CoA is then converted into citrate, exiting the mitochondria and is used to support H3K18 histone acetylation, which regulates IL-6 accessibility. Ingestion of palm oil by lean and healthy individuals increased circulating FFAs levels and was sufficient to exacerbate the inflammatory profile of monocytes upon SARS-CoV-2 infection. Our findings demonstrate that obesity-derived FFAs induce the metabolic priming of monocytes, which exacerbates the inflammatory response observed in people with severe COVID-19. (AU)

• Processo FAPESP: 21/08354-2 - A ação recíproca do sistema imune e do metabolismo como principal determinante do processo de envelhecimento
• Beneficiário: Marcelo Alves da Silva Mori
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/07607-8 - CMPO - Centro Multidisciplinar de Pesquisa em Obesidade e Doenças Associadas
• Beneficiário: Licio Augusto Velloso
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 20/16030-0 - Adaptação imunometabólica de macrófagos teciduais residentes na saúde e na doença
• Beneficiário: Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• 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: 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: 16/18031-8 - 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: 18/15313-8 - Análise dos mecanismos moleculares envolvidos na interação de metabólitos da microbiota e células do hospedeiro durante a inflamação
• Beneficiário: Marco Aurélio Ramirez Vinolo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2