Published October 1, 2022
| Version v1
Publication
Epigenetic mechanisms and host factors impact ACE2 gene expression: Implications in COVID-19 susceptibility
Creators
- 1. Pontificia Universidad Javeriana
- 2. Hospital Universitario San Ignacio
Description
The ACE2 protein acts as a gateway for SARS-CoV-2 in the host cell, playing an essential role in susceptibility to infection by this virus. Genetics and epigenetic mechanisms related to the ACE2 gene are associated with changes in its expression and, therefore, linked to increased susceptibility to infection. Although some variables such as sex, age, and obesity have been described as risk factors for COVID-19, the molecular causes involved in the disease susceptibility are still unknown. To evaluate the ACE2 gene expression profiles and their association with epigenetic mechanisms and demographic or clinical variables. In 500 adult volunteers, the mRNA expression levels of the ACE2 gene in nasopharyngeal swab samples and its methylation status in peripheral blood samples were quantified by RT-qPCR and qMSP, respectively. The existence of significant differences in the ACE2 gene expression and its determinants were evaluated in different study groups according to several demographic or clinical variables such as sex, age, body mass index (BMI), smoking, SARS-CoV-2 infection, and presence of underlying diseases such as type II diabetes mellitus (DM2), asthma and arterial hypertension (AHT). Our results show that ACE2 gene overexpression, directly involved in susceptibility to SARS-CoV-2 infection, depends on multiple host factors such as male sex, age over 30 years, smoking, the presence of obesity, and DM2. Likewise, it was determined that the ACE2 gene expression is regulated by changes in the DNA methylation patterns in its promoter region. The ACE2 gene expression is highly variable, and this variability is related to habits such as smoking and demographic or clinical variables, which details the impact of environmental and host factors on our epigenome and, therefore, in susceptibility to SARS-CoV-2 infection.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعمل بروتين الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 كبوابة لفيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة في الخلية المضيفة، ويلعب دورًا أساسيًا في التعرض للإصابة بهذا الفيروس. ترتبط الوراثة والآليات اللاجينية المرتبطة بجين الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 بالتغيرات في تعبيره، وبالتالي ترتبط بزيادة التعرض للعدوى. على الرغم من أن بعض المتغيرات مثل الجنس والعمر والسمنة قد وصفت بأنها عوامل خطر لـ COVID -19، إلا أن الأسباب الجزيئية التي تنطوي عليها قابلية الإصابة بالمرض لا تزال غير معروفة. تقييم ملامح التعبير الجيني للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 وارتباطها بالآليات اللاجينية والمتغيرات الديموغرافية أو السريرية. في 500 متطوع بالغ، تم قياس مستويات تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال لجين الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 في عينات مسحة البلعوم الأنفي وحالة مثيلته في عينات الدم المحيطية بواسطة RT - qPCR و qMSP، على التوالي. تم تقييم وجود اختلافات كبيرة في التعبير الجيني للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ومحدداته في مجموعات دراسة مختلفة وفقًا لعدة متغيرات ديموغرافية أو سريرية مثل الجنس والعمر ومؤشر كتلة الجسم (BMI) والتدخين وعدوى سارس- كوف-2 ووجود أمراض كامنة مثل داء السكري من النوع الثاني (DM2) والربو وارتفاع ضغط الدم الشرياني (AHT). تظهر نتائجنا أن الإفراط في التعبير عن جين الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2، الذي يشارك بشكل مباشر في التعرض لعدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة، يعتمد على عوامل مضيفة متعددة مثل الجنس الذكري، والعمر الذي يزيد عن 30 عامًا، والتدخين، ووجود السمنة، و DM2. وبالمثل، تم تحديد أن التعبير الجيني للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 يتم تنظيمه من خلال التغييرات في أنماط مثيلة الحمض النووي في منطقة المحفز. التعبير الجيني للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 متغير للغاية، ويرتبط هذا التباين بعادات مثل التدخين والمتغيرات الديموغرافية أو السريرية، والتي توضح بالتفصيل تأثير العوامل البيئية والمضيفة على الجينوم اللاجيني لدينا، وبالتالي، في القابلية للإصابة بعدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة.Translated Description (French)
La protéine ACE2 agit comme une passerelle pour le SARS-CoV-2 dans la cellule hôte, jouant un rôle essentiel dans la sensibilité à l'infection par ce virus. La génétique et les mécanismes épigénétiques liés au gène ACE2 sont associés à des changements dans son expression et, par conséquent, liés à une sensibilité accrue à l'infection. Bien que certaines variables telles que le sexe, l'âge et l'obésité aient été décrites comme des facteurs de risque de COVID-19, les causes moléculaires impliquées dans la sensibilité à la maladie sont encore inconnues. Évaluer les profils d'expression du gène ACE2 et leur association avec les mécanismes épigénétiques et les variables démographiques ou cliniques. Chez 500 volontaires adultes, les niveaux d'expression de l'ARNm du gène ACE2 dans les échantillons d'écouvillonnage nasopharyngé et son statut de méthylation dans les échantillons de sang périphérique ont été quantifiés par RT-qPCR et qMSP, respectivement. L'existence de différences significatives dans l'expression du gène ACE2 et ses déterminants a été évaluée dans différents groupes d'étude en fonction de plusieurs variables démographiques ou cliniques telles que le sexe, l'âge, l'indice de masse corporelle (IMC), le tabagisme, l'infection par le SARS-CoV-2 et la présence de maladies sous-jacentes telles que le diabète sucré de type II (DM2), l'asthme et l'hypertension artérielle (HTA). Nos résultats montrent que la surexpression du gène ACE2, directement impliquée dans la sensibilité à l'infection par le SRAS-CoV-2, dépend de multiples facteurs hôtes tels que le sexe masculin, l'âge de plus de 30 ans, le tabagisme, la présence d'obésité et le DM2. De même, il a été déterminé que l'expression du gène ACE2 est régulée par des changements dans les modèles de méthylation de l'ADN dans sa région promotrice. L'expression du gène ACE2 est très variable, et cette variabilité est liée à des habitudes telles que le tabagisme et à des variables démographiques ou cliniques, qui détaillent l'impact des facteurs environnementaux et de l'hôte sur notre épigénome et, par conséquent, sur la sensibilité à l'infection par le SRAS-CoV-2.Translated Description (Spanish)
La proteína ACE2 actúa como puerta de entrada para el SARS-CoV-2 en la célula huésped, desempeñando un papel esencial en la susceptibilidad a la infección por este virus. La genética y los mecanismos epigenéticos relacionados con el gen ACE2 están asociados a cambios en su expresión y, por tanto, ligados a una mayor susceptibilidad a la infección. Aunque algunas variables como el sexo, la edad y la obesidad se han descrito como factores de riesgo para COVID-19, aún se desconocen las causas moleculares involucradas en la susceptibilidad a la enfermedad. Evaluar los perfiles de expresión génica de ACE2 y su asociación con mecanismos epigenéticos y variables demográficas o clínicas. En 500 voluntarios adultos, los niveles de expresión de ARNm del gen ACE2 en muestras de hisopo nasofaríngeo y su estado de metilación en muestras de sangre periférica se cuantificaron mediante RT-qPCR y qMSP, respectivamente. Se evaluó la existencia de diferencias significativas en la expresión del gen ACE2 y sus determinantes en diferentes grupos de estudio según varias variables demográficas o clínicas como sexo, edad, índice de masa corporal (IMC), tabaquismo, infección por SARS-CoV-2 y presencia de enfermedades subyacentes como diabetes mellitus tipo II (DM2), asma e hipertensión arterial (HTA). Nuestros resultados muestran que la sobreexpresión del gen ACE2, directamente involucrada en la susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2, depende de múltiples factores del huésped, como el sexo masculino, la edad superior a 30 años, el tabaquismo, la presencia de obesidad y la DM2. Asimismo, se determinó que la expresión del gen ACE2 está regulada por cambios en los patrones de metilación del ADN en su región promotora. La expresión del gen ACE2 es altamente variable, y esta variabilidad está relacionada con hábitos como el tabaquismo y variables demográficas o clínicas, que detallan el impacto de factores ambientales y del huésped en nuestro epigenoma y, por lo tanto, en la susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تؤثر الآليات اللاجينية وعوامل المضيف على التعبير الجيني للإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2: الآثار المترتبة على قابلية الإصابة بـ COVID -19
- Translated title (French)
- Les mécanismes épigénétiques et les facteurs de l'hôte ont un impact sur l'expression du gène ACE2 : Implications dans la sensibilité à la COVID-19
- Translated title (Spanish)
- Los mecanismos epigenéticos y los factores del huésped afectan la expresión génica de ACE2: implicaciones en la susceptibilidad a COVID-19
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4293681076
- DOI
- 10.1016/j.meegid.2022.105357
References
- https://openalex.org/W2093274439
- https://openalex.org/W2104103470
- https://openalex.org/W2135584521
- https://openalex.org/W2139122477
- https://openalex.org/W2152656267
- https://openalex.org/W2337855427
- https://openalex.org/W2521741120
- https://openalex.org/W2747602890
- https://openalex.org/W2944434778
- https://openalex.org/W2960556654
- https://openalex.org/W2987555752
- https://openalex.org/W3007683769
- https://openalex.org/W3008827533
- https://openalex.org/W3009912996
- https://openalex.org/W3010344953
- https://openalex.org/W3012339747
- https://openalex.org/W3015660580
- https://openalex.org/W3017545174
- https://openalex.org/W3021242766
- https://openalex.org/W3024667276
- https://openalex.org/W3026232146
- https://openalex.org/W3028462469
- https://openalex.org/W3030177929
- https://openalex.org/W3030766335
- https://openalex.org/W3032629753
- https://openalex.org/W3033975073
- https://openalex.org/W3034332309
- https://openalex.org/W3036419136
- https://openalex.org/W3040301679
- https://openalex.org/W3040540914
- https://openalex.org/W3040907131
- https://openalex.org/W3042229821
- https://openalex.org/W3042860993
- https://openalex.org/W3046033582
- https://openalex.org/W3047325955
- https://openalex.org/W3047855637
- https://openalex.org/W3048875944
- https://openalex.org/W3087330063
- https://openalex.org/W3088503615
- https://openalex.org/W3089310389
- https://openalex.org/W3091020689
- https://openalex.org/W3124958540
- https://openalex.org/W3126650156
- https://openalex.org/W3164646585
- https://openalex.org/W3192644687
- https://openalex.org/W3194201417
- https://openalex.org/W3210411341