Avaliação de danos ao DNA e alterações nucleares em leucócitos de indivíduos com diagnóstico de COVID-19

Abstract

A pandemia de covid-19, causada pela infecção por SARS-CoV-2, teve início em dezembro de 2019 na província de Wuhan, China. Teve duração de três anos e se espalhou por mais de 200 países, obtendo uma taxa de mortalidade de 3,4%. Os sintomas mais comuns incluem tosse, febre alta, vômito, diarreia, perdas de olfato e paladar. Indivíduos em estado crítico podem apresentar falência respiratória, danos cardíacos, choque séptico e falência múltipla de órgãos. SARS-CoV-2 é um vírus de RNA da família Coronaviridae, que dentre as suas proteínas estruturais está a proteína spike, responsável pela entrada do vírus nas células que possuem o receptor da enzima conversora de angiotensina 2 (ECA2), com destaque para as células do tecido pulmonar. A ativação do sistema imune e liberação de citocinas e quimiocinas tem sido relatada como a principal característica na gravidade da covid-19. O estresse oxidativo integra a cascata inflamatória, sendo responsável pela produção de espécies reativas de oxigênio, que também desempenham um papel crítico no dano celular pela indução ao dano no DNA celular. Este trabalho objetiva avaliar o dano de DNA em leucócitos do sangue periférico de indivíduos diagnosticados com covid-19 no Hospital Universitário Polydoro Ernani de São Thiago (HU ? UFSC). Trata-se de um estudo transversal, retrospectivo, analítico, descritivo e comparativo de alterações nucleares em sangue periférico. As análises foram conduzidas a partir de um total de 57 amostras pertencentes ao grupo caso e 43 amostras do grupo controle. As amostras foram submetidas ao Ensaio Cometa, que estima o Índice Total de Dano (ITD) e à Técnica de micronúcleos com bloqueio da citocinese celular (CBMN cytome), que permitem a análise de frequências de micronúcleos (MN), pontes nucleoplasmáticas (PNP) e brotos nucleares (NBud). Houve predominância do sexo masculino (61,4%) e idade média de 51,49 ± 16,34 anos. Hipertensão e diabetes foram as comorbidades mais prevalentes, representando 47,37% e 26,32% da população. Quanto à classificação dos casos, 28,07% moderados, 24,56% leves, 22,81% graves e 3,51% foram fatais. Houve diferença entre o grupo caso e controle quanto ao índice de dano total pelo Ensaio cometa, obtendo aumento de dano no grupo caso quando comparado ao grupo controle (p < 0,0001). Quanto à técnica CBMN cytome, houve um aumento de NBuds (p < 0,001) de PNP (p < 0,0001), mas não de MN ((p = 0,6101). Foi encontrada correlação positiva entre a idade e a frequência de NBuds. Não foi encontrada relação entre o dano de DNA e a prática regular de atividades físicas, hábitos alimentares saudáveis, tabagismo e classificação final dos casos. Os indivíduos com covid-19 apresentaram dano de DNA antes e após o sistema de reparo do DNA celular. Este trabalho não apenas contribui para o entendimento dos efeitos celulares da covid-19, mas traz à discussão o seu potencial de mutagenicidade, podendo ter contribuição com o desenvolvimento do câncer, embora seja esta uma condição clínica de origem multifatorial.

Abstract: The COVID-19 pandemic, caused by the SARS-CoV-2 virus, began in December 2019 in Wuhan, China. It lasted for three years, spreading to over 200 countries, and had a mortality rate of 3.4%. The most common symptoms include cough, high fever, vomiting, diarrhea, and olfactory and taste disorders. Critically ill individuals may experience respiratory failure, cardiac damage, septic shock, and multiple organ failure. SARS-CoV-2 is an RNA virus that belongs to the Coronaviridae family. Its surface is involved with spike proteins, responsible for viral entry into cells possessing the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor, notably in pulmonary tissue cells. Activation of the immune system and the release of cytokines and chemokines are prime characteristics in the severity of the disease. Oxidative stress is part of the inflammatory cascade and is responsible for the production of reactive oxygen species. These species play a critical role in cellular damage and can induce DNA damage. We aimed to assess DNA damage in peripheral blood leukocytes of individuals diagnosed with COVID19 at the Polydoro Ernani de São Thiago University Hospital (HU ? UFSC). It was a crosssectional, retrospective, analytical, descriptive, and comparative study of nuclear alterations in peripheral blood. We conducted analysis on a total of 57 samples from the case group and 43 samples from the control group. We performed a Comet Assay to estimate the DNA Damage Index, and the Cytokinesis-Block Micronucleus (CBMN cytome) assay to estimate micronucleus (MN), nucleoplasmic bridge (NPB), and nuclear bud (NBud) frequencies. Males were predominant (61.4%), and the average age was 51.49 ± 16.34 years. Hypertension and diabetes were the most prevalent comorbidities, representing 47.37% and 26.32% of the population. 28.07% of cases were classified as moderate, 24.56% mild, 22.81% severe, and 3.51% of cases were fatal. We found a significant difference between the case and control groups regarding the total damage index by the Comet Assay, with increased damage in the case group compared to the control group (p < 0.0001). Concerning the CBMN cytome technique, there was an increase in NBuds (p < 0.001) and NPBs (p < 0.0001), but not in MNi (p = 0.6101). We found positive correlation between age and NBud frequency. There was no association between DNA damage and regular physical activity, healthy eating habits, smoking, and final case classification. Individuals with COVID-19 exhibited DNA damage before and after the cellular DNA repair system. This study not only contributes to understanding the cellular effects of COVID-19 but also raises the discussion about its potential mutagenicity, potentially contributing to cancer development, although this is a clinical condition with multifactorial origins.