Shaping current European mitochondrial haplogroup frequency in response to infection: the case of SARS-CoV-2 severity

February 28, 2025

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Shaping current European mitochondrial haplogroup frequency in response to infection: the case of SARS-CoV-2 severity

Publicated to:Commun Biol. 8 (1): - 2025-12-01 8(1), DOI: 10.1038/s42003-024-07314-y

Authors: Cabrera-Alarcon JL; Cruz R; Rosa-Moreno M; Latorre-Pellicer A; de Almeida SD; Carracedo A; Lapunzina P; Rojas-Martinez A; Riancho JA; Flores C; Zazo S; Zarate R; Zapatero-Gaviria A; Yáñez Z; Costa TX; Virseda-Berdices A; Villoslada-Blanco P; Villaverde C; Villar-Garcia J; Villar F; Villalobos L; Vilches C; Vieitez-Santiago M; Silva GV; Vidán-Estévez J; Víctor V; Vélez-Santamaría V; Velasco-Quirce S; Vega T; Varón B; Vargas-Gallo JP; Valido A; Valencia-Ramos J; Urioste M; Troya J; Torres-Gutiérrez RP; Torres-Tobar L; Torres-Macho J; Araujo IMT; Teper A; Tenorio-Castaño JA; Carratto TMT; Tellería C; Vasconcelos RHT; Taracido-Fernández JC; Tamayo-Velasco A; Tamayo E; Taboada-Fraga X; Suárez-Zamora DA; Suárez-Rama JJ; Sprockel JJ; Souto JC; Silva NS; Sorlí JV; Soria JM; Solé-Violán J; Souza VS; Moraes VMS; Silván-Fuentes C; Sicolo MA; Sevilla-Porras M; Sevil-Puras F; Serra-Llovich A; Segovia S; Schlüter A; Santos A; Sande E; Sancho-Sainz C; Sánchez-Redondo J; Sánchez-Real J; Sánchez-Prados MC; Sánchez-Pablo C; Sánchez López AJ; Sánchez PL; Sánchez-Pernaute O; Sangil A; Salgueiro-Origlia GG; Salazar-García L; Salamanca HD; Ryan P; Ruiz M; Ruiz-Hornillos J; Ruiz-Cubillan JJ; Ruiz-Casares E; Ruiz-Cabello F; Rubio Olivera M; Rubio C; Rosales-Castillo A; Rondón-García F; Morilla R; Romero-Coronado A; Rojo F; Rodriguez-Urrego PA; Rodríguez-Novoa GE; Rodriguez-Nicolas A; Rodríguez Maya B; Rodríguez-García JA; Rodríguez-Gallego C; Rodríguez-Ferrer M; Rodríguez-Artalejo F

Affiliations

Casa de Saúde São Lucas; Hospital Rio Grande - Author

Centro de Investigación Biomédica de La Rioja (CIBIR) - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias; Hospital de Gran Canaria Dr. Negrin - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias; Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, S.A.; Hospital Universitario Nuestra Senora de Candelaria; Hospital Universitario Nuestra Senora de Candelaria; Instituto Tecnológico y - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Institut d'Investigació Biomedica de Bellvitge - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, S.A. - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Instituto Tecnológico y de Energías Renovables, S.A.; Hospital Universitario Nuestra Senora de Candelaria - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Universidad de Cantabria; Hospital U M Valdecilla; Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud TecSalud; Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias - Author

Centro de Investigación Biomédica en Red; Universidade de Santiago de Compostela - Author

Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III - Author

Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III; Centro de Investigación Biomédica en Red Sobre Fragilidad y Envejecimiento Saludable - Author

Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas - Author

Centro Nacional de Microbiología - Author

Centro para el Desarrollo de la Investigación Científica - Author

Complejo Asistencial Universitario de Burgos - Author

Complejo Asistencial Universitario de León - Author

Complejo Hospitalario Universitario de Granada - Author

Complejo Hospitalario Universitario de Granada; Instituto de Investigación Biosanitaria de Granada (ibs.GRANADA); Universidad de Granada - Author

Comunidad de Madrid - Author

Consejería de Sanidad, Junta de Castilla y León - Author

CSIC-JA-USE - Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS); Universidad de Sevilla - Author

Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud TecSalud; Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud TecSalud - Author

Facultad de Medicina, Universidad de Zaragoza - Author

Fundació Docència I Recerca Mutua Terrassa - Author

Fundación Hospital Infantil Universitario de San José; Fundación Universitaria de Ciencias de la Salud - Author

Fundación Santa Fe de Bogotá - Author

Fundacion Santa Fe de Bogota; Universidad De Los Andes, Merida - Author

Fundación Universitaria de Ciencias de la Salud - Author

Fundación Universitaria de Ciencias de la Salud; Hospital De San José, Bogotá, Colombia - Author

GENYCA - Author

Gerencia de Atención Primaria de Burgos - Author

Hospital Clínico Universitario de Salamanca - Author

Hospital Clínico Universitario de Valladolid - Author

Hospital de Gran Canaria Dr. Negrin; Universidad Fernando Pessoa Canarias - Author

Hospital de la Santa Creu i Sant Pau - Author

Hospital de Niños Ricardo Gutierrez - Author

Hospital De San José, Bogotá, Colombia - Author

Hospital de Santa Bárbara de Soria - Author

Hospital del Mar; Hospital del Mar; Universitat Autònoma de Barcelona - Author

Hospital Nuestra Senora de Sonsoles - Author

Hospital Universitari de Bellvitge - Author

Hospital Universitari de Bellvitge; Institut d'Investigació Biomedica de Bellvitge - Author

Hospital Universitario de Móstoles - Author

Hospital Universitario de Móstoles; Universidad Rey Juan Carlos - Author

Hospital Universitario Infanta Elena; Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz - Author

Hospital Universitario Infanta Leonor - Author

Hospital Universitario Infanta Leonor; Universidad Complutense de Madrid; Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón - Author

Hospital Universitario La Paz - Author

Hospital Universitário Lauro Wanderley - Author

Hospital Universitario Puerta de Hierro Majadahonda - Author

Hospital Universitario Virgen Macarena; Universidad de Sevilla - Author

IDIVAL; Hospital Universitario Marqués de Valdecilla - Author

IDIVAL; Universidad de Cantabria; Hospital Universitario Marqués de Valdecilla - Author

Instituto Aragonés de Ciencias de la Salud; Instituto de Investigación Sanitaria Aragón (IISA) - Author

Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz - Author

Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz; Centro de Investigación Biomédica en Red de Cáncer - Author

Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz; Hospital Universitario Infanta Elena; Universidad Francisco de Vitoria - Author

Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela; Universidad Autónoma de Madrid; Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario La Paz; IMDEA Food Institute - Author

Instituto de Investigación Sanitaria del Hospital Universitario La Paz - Author

Maternidade Escola Janário Cicco - Author

Osakidetza, Basurto University Hospital - Author

Quironprevención - Author

Universidad de Cantabria - Author

Universidad De Los Andes Facultad de Ciencias - Author

Universidad de Salamanca; Hospital Clínico Universitario de Salamanca - Author

Universidad de Valladolid; Hospital Clínico Universitario de Valladolid - Author

Universidad Simón Bolívar - Author

Universidade da Coruña - Author

Universidade de Brasília - Author

Universidade de Sao Paulo - Author

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Author

Universitat Autònoma de Barcelona; The Newcastle Upon Tyne Hospitals NHS Foundation Trust; Hospital Sant Joan de Déu Barcelona - Author

Universitat de València; Centro de Investigación Biomédica en Red-Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición - Author

Abstract

The frequency of mitochondrial DNA haplogroups (mtDNA-HG) in humans is known to be shaped by migration and repopulation. Mounting evidence indicates that mtDNA-HG are not phenotypically neutral, and selection may contribute to its distribution. Haplogroup H, the most abundant in Europe, improved survival in sepsis. Here we developed a random forest trained model for mitochondrial haplogroup calling using data procured from GWAS arrays. Our results reveal that in the context of the SARS-CoV-2 pandemic, HV branch were found to represent protective factors against the development of critical SARS-CoV-2 in an analysis of 14,349 patients. These results highlight the role of mtDNA in the response to infectious diseases and support the proposal that its expansion and population proportion has been influenced by selection through successive pandemics.

Keywords

Agricultural and biological sciences (all)Agricultural and biological sciences (miscellaneous)Biochemistry, genetics and molecular biology (all)Biochemistry, genetics and molecular biology (miscellaneous)BiologyGeneral agricultural and biological sciencesGeneral biochemistry,genetics and molecular biologyMedicine (miscellaneous)

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Impact and social visibility

Leadership analysis of institutional authors

There is a significant leadership presence as some of the institution’s authors appear as the first or last signer, detailed as follows: Last Author (RODRIGUEZ ARTALEJO, FERNANDO).

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