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May 26, 2023

GPX4 é um biomarcador chave de ferroptose e está correlacionado com populações de células imunológicas e pontos de controle imunológico na sepse infantil

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11358 (2023) Citar este artigo 476 Acessos Detalhes do Métricas Sepse é a reação descontrolada do corpo à inflamação induzida por infecção, que

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 11358 (2023) Citar este artigo

476 Acessos

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A sepse é a reação descontrolada do corpo à inflamação induzida por infecção, que resulta em disfunção de múltiplos órgãos com risco de vida (MODS). Embora a pesquisa sobre sepse tenha avançado significativamente nos últimos anos, sua fisiopatologia permanece totalmente desconhecida. A ferroptose é um tipo moderno de morte celular programada que pode ter impacto no desenvolvimento da sepse. No entanto, o mecanismo preciso ainda precisa ser explorado. Neste artigo, quatro conjuntos de dados de sepse pediátrica [conjuntos de dados de treinamento (GSE26378 e GSE26440) e conjuntos de dados de validação (GSE11755 e GSE11281)] foram escolhidos por meio do banco de dados GEO (Gene Expression Omnibus) e 63 expressões diferencialmente de genes de relação de ferroptose (DE- FRGs) foram eventualmente descobertos usando investigação bioinformática. A anotação funcional foi realizada utilizando análise de enriquecimento das vias GO e KEGG. Em seguida, quatro Core-FRGs (FTH1, GPX4, ACSL1 e ACSL6) foram extraídos após a construção da rede de interação proteína-proteína (PPI) e a pesquisa do módulo MCODE. Consequentemente, o Hub-FRG (GPX4) foi encontrado usando os conjuntos de dados de validação e a exploração de correlação de populações de imunidade (neutrófilos, r = - 0,52; células T CD8, r = 0,43) e pontos de verificação de imunidade (CD274, r = - 0,42) foi implementado. A utilidade do GPX4 como marcador na sepse foi avaliada em um modelo de sepse em camundongos. As descobertas demonstram que o GPX4 é um biomarcador crucial e um novo alvo latente de imunoterapia para a previsão e terapia da sepse pediátrica.

A sepse é definida como a resposta inflamatória descontrolada do organismo à infecção, que causa falência de vários órgãos e coloca a vida em risco1. A sepse apresenta alta taxa de incidência e letalidade2. Todos os dias, quase 14.000 pessoas em todo o mundo morrem de sepse. Mais importante ainda, a incidência de sepse em crianças é a mais alta, 40% das ocorrências envolveram crianças menores de cinco anos, em comparação com outras populações. A maioria das crianças que morreram de sepse vivia em comunidades empobrecidas3,4. Além disso, o tratamento da sepse requer um grande número de recursos médicos, constitui uma ameaça significativa à saúde humana e causa uma influência prejudicial na satisfação com a vida4. A patogênese da sepse é extremamente complicada. Estudos anteriores concentraram-se na resposta imunitária inflamatória associada e fizeram alguns progressos, mas a investigação em ensaios clínicos não proporcionou avanços suficientes. Como resultado, a pesquisa sobre sepse continua desafiadora e crítica.

A ferroptose é um conceito novo em biologia que recentemente se tornou um foco de investigação científica. É um tipo distinto de morte celular dependente de ferro, programada a partir de apoptose, necrose e autofagia5. A ferroptose é causada principalmente pela inativação ou redução da produção de glutationa peroxidase 4 (GPX4) nas células, o que resulta em um aumento de espécies reativas de oxigênio lipídico (ROS) e, em última análise, na morte celular6,7,8. Em termos de formato celular, a ferroptose resulta em mitocôndrias menores, aumento da densidade e ruptura da membrana e diminuição da crista9. Pesquisas recentes descobriram que uma reação grave de estresse no paciente séptico pode resultar em metabolismo anormal de íons, gorduras e energia no corpo10, e um desequilíbrio no metabolismo do ferro está diretamente associado à fisiopatologia da sepse11. A elevação da hepcidina foi associada a um menor risco de morte por sepse12,13. Prauchner CA descobriu que o acúmulo de ERO foi crítico no início e na progressão de vários comprometimentos da função orgânica na sepse14. Anteriormente, era comumente observado em pesquisas relacionadas a tumores e ferroptose, enquanto pesquisas sobre ferroptose e sepse infantil raramente eram relatadas. Como resultado, são urgentemente necessários mais estudos sobre a regulação molecular e o mecanismo da ferroptose na progressão da sepse infantil. Este estudo toma a conexão entre ferroptose e sepse infantil como um ponto de avanço, obtém os conjuntos de dados do GEO, conduz análises de bioinformática, rastreia Hub-FRGs e realiza a análise de correlação de suas populações de células imunológicas e pontos de controle imunológico e verificação biológica , a fim de fornecer um novo biomarcador de valor preditivo, potencial alvo imunoterapêutico e base teórica para a pesquisa da sepse infantil (fig. 1).