Iskemian modifioidun albumiinin rooli potilailla, joilla on COVID-19

Endoteelin aktivaatio ja toimintahäiriöt liittyvät COVID-19:n vakavuuteen. Epidemiologiset tutkimukset viittaavat siihen, että COVID-19:n aiheuttamiin vakaviin tapauksiin tai kuolemantapauksiin liittyy usein taustalla olevia sairauksia, kuten korkea ikä, verenpainetauti, diabetes ja sydän- ja verisuonitaudit. Endoteelin toimintahäiriö, jota seuraa komplementin käyttö, hyperkoaguloituva tila ja trombiinin tuotanto, näyttävät olevan yhteinen nimittäjä erilaisille COVID-19:n kliinisille oireille ja oireille, jotka liittyvät suoraan tromboembolisiin tapahtumiin. COVID-19-potilaiden ruumiinavauslöydökset ovat osoittaneet katastrofaalisia mikrovaskulaarisia vaurioita, ja keuhkojen endoteliitti, tromboosi ja angiogeneesi ovat COVID-19-potilaiden keuhkojen erillisiä patofysiologisia piirteitä verrattuna H1N1-potilaisiin ja infektoitumattomiin kontrolleihin.

Laskimotromboembolinen sairaus, joka voi ilmetä syvänä laskimotukoksena (DVT) tai keuhkoemboliana (PE), esiintyy usein potilailla, joilla on vaikea COVID-19, profylaktisesta antikoagulaatiosta huolimatta. PE on todettu lähes 20 %:lla potilaista, vaikka he ovat saaneet antikoagulanttihoitoa. Toisessa tutkimuksessa ruumiinavaus tehtiin 12 COVID-19-potilaalle, joista he saivat antikoagulantteja. DVT todettiin 7:llä (58 %) potilaalla, vaikka kenelläkään heistä ei ollut kliinistä epäilystä. PE oli suurin kuolinsyy 4 potilaalla. Laskimotromboosia esiintyy erityisen paljon (14–81 %) kriittisesti sairailla COVID-19-potilailla, jotka on otettu tehohoitoyksiköihin (ICU). Itse asiassa PE on kirjattu yleisimmäksi tromboottiseksi komplikaatioksi näillä potilailla, ja esiintymistiheys on jopa 81 %. Sairaalapotilailla COVID-19-potilailla laskimotromboosia esiintyy harvemmin (3-21 %), kun taas avohoidoista ei ole riittävästi tietoa. Syvän laskimotrombootin lisäksi COVID-19:n harvinaisempina valtimotromboottisena komplikaationa on raportoitu myös ylä- tai alaraajojen akuuttia iskemiaa, johon liittyy mahdollinen leikkaustarve.

Lisäksi akuutti sydänlihasiskemia on COVID-19:n yleisimmin raportoitu kardiovaskulaarinen komplikaatio. Sydänlihasiskemian esiintyvyys vaihtelee 7 %:sta 28 %:iin. Tutkimukset ovat korreloineet sairaalapotilaiden troponiinin nousun vakavampaan kliiniseen kuluun ja huonompaan ennusteeseen.

Iskeeminen aivohalvaus on toinen yleinen COVID-19:n ekstrapulmonaalinen tromboembolinen komplikaatio. On raportoitu iskeeminen aivohalvaus infektion ensimmäisenä oireena (ilmenee erityisesti keskimmäisenä aivovaltimotromboosina, jopa nuorilla potilailla) ja komplikaationa sairaalahoidon aikana. Retrospektiivisissä havainnointitutkimuksissa iskeemisen aivohalvauksen esiintyvyys tässä populaatiossa vaihtelee 1,3 %:sta 46 %:iin. Todennäköisimpänä aivohalvauksen mekanismina COVID-19:n aikana pidetään myöhempää hyperkoagulaatiota ja verisuonten endoteelin toimintahäiriötä tulehduksellisten sytokiinien aktivoitumisen kautta.

Ihmisen seerumin albumiini on peptidi, joka koostuu 585 aminohaposta sitoutuneena tiettyyn sekvenssiin ihmisillä. Iskemialla modifioitu albumiini (IMA) -molekyyli tunnistettiin 2000-luvun alussa, jolloin havaittiin, että hypoksian aiheuttama iskemia johti modifikaatioon kiertävässä albumiinimolekyylissä. Iskeemisissä olosuhteissa albumiinin N-pää on erilaistunut, mahdollisesti hypoksian, hapettumisen, vapaiden radikaalien ja kalvojen energiariippuvaisten muutosten seurauksena. Tämä modifikaatio albumiinin N-päässä voidaan arvioida epäsuorasti. Kun kobolttia (in vitro) lisätään iskeemiseen näytteeseen, normaalit albumiinimolekyylit sitoutuvat siihen jättäen pienen prosenttiosuuden vapaaksi, kun taas IMA ei voi sitoutua lisättyyn kobolttiin sen sitoutumiskohdassa tapahtuvan modifikoinnin vuoksi. Kohonneet IMA-prosentit johtavat enemmän sitoutumattomaan kobolttiin, joka voidaan havaita lisäämällä kromatografista ainetta, kuten ditiotreitolia, ja arvioida fotospektrometrisesti. IMA:n lisääntyminen on kääntäen verrannollinen koboltin määrään, mikä aiheuttaa värituotteen lisääntymisen. Tämä on Albumin Cobalt - Binding -testin, ACB-testin perusta.

IMA:ta on tutkittu sydämen iskemian indikaattorina, mutta sen on myös havaittu lisääntyneen potilailla, joilla on endoteelin toimintahäiriö, infektiot ja sepsis. Se lisääntyy myös potilailla, joilla on aivoiskemia, keuhkoembolia, syvä laskimotukos, sydämen vajaatoiminta, suoliston iskemia jne. IMA-arvot jakautuvat normaalisti kontrollipopulaatiossa, eivätkä ne liity ikään tai sukupuoleen. IMA, joka on ainoa iskemian biomarkkeri, joka on saavuttanut kliinisen arvioinnin tason, lisääntyy muutaman minuutin kuluessa iskemian alkamisesta riippumatta siitä, mikä elin-kudos on kärsinyt.

SuPAR (Soluble urokinase Plasminogen Activating Receptor) on uPAR:n liukoinen muoto, proteiini, joka ilmentyy ensisijaisesti immuunijärjestelmän soluissa, mukaan lukien neutrofiilit, aktivoidut T-lymfosyytit ja makrofagit. uPAR sitoutuu solukalvoon glykosyylifosfatidyyli-inositolilla (GPI). Kun uPAR vapautuu solukalvosta, siitä tulee liukoinen (SuPAR) ja se voidaan mitata stabiilina proteiinina erilaisissa biologisissa nesteissä, kuten plasmassa, virtsassa ja aivo-selkäydinnesteessä. SuPAR-tasot terveillä ihmisillä ovat melko vakaat veressä ja virtsassa. Kohonneet SuPAR-tasot heijastavat immuunijärjestelmän aktivoitumista, ja niitä on arvioitu tulehduksen ja elinvaurion indikaattoriksi muutamissa sairauksissa, mukaan lukien COVID-19. SuPAR-pitoisuutta koskevat tutkimukset 57 potilaalla, joilla oli COVID-19-keuhkokuume, osoittivat, että SuPAR-pitoisuudet olivat korkeampia potilailla, joille lopulta kehittyi vaikea hengitysvajaus ja jotka tarvitsivat mekaanista ventilaatiota, verrattuna potilaisiin, joille ei kehittynyt vakavaa hengitysvajaa. Tarkemmin sanottuna pitoisuuksilla, jotka olivat suurempia tai yhtä suuria kuin 6 ng/ml, oli 85,7 %:n herkkyys haitallisen lopputuloksen ennustamiseksi jopa 12 päivää ennen tapahtumaa. SuPAR näyttää olevan tärkeä riskin kerrostustyökalu COVID-19-potilailla, koska se voi tunnistaa varhain potilaat, joille kehittyy vaikea hengitysvajaus tai jotka tarvitsevat koneellista ventilaatiota.

Koska tämä on ensimmäinen IMA-tutkimus COVID-19-potilailla, tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on tutkia, ovatko IMA-tasot korkeampia potilailla, joilla on COVID-19. keuhkokuume verrattuna terveisiin henkilöihin. Toissijaisena tavoitteena on arvioida, pystyykö IMA ennustamaan vakavan hengitysvajauksen ja huononemisriskin ja lisääkö yhdistelmä SuPARin kanssa sen tarkkuutta.

Osallistujat: Mukana on 2 opintoryhmää:

i) 128 potilasta, joilla on vahvistettu COVID-19-tauti (tutkimusryhmä, ryhmä 1) ii) 64 tervettä vapaaehtoista ilman poissulkemiskriteerejä (kontrolliryhmä, ryhmä 2) Tutkimusryhmän potilaat jaetaan kahteen alaryhmään, joilla on vaikea hengitysvajaus (PaO2/FiO2 <150mmHg) ja ne, joilla ei ole vakavaa hengitysvajaa (PaO2/FiO2 >150mmHg) Lisäksi ne jaetaan niihin, joilla on tai ei heikkenemisriskiä, ​​joka määritellään suuren virtauksen nenäkanyylin, koneellisen ventilaation, teho-osastolle pääsyn tai kuolema.

Tutkimustyyppi: Tämä on tulevaisuuden havainnointitutkimus, joka suoritetaan Larissan yliopistollisen yleissairaalan pulmonologian/Covid-19-osastolla.

Tehoanalyysi: Tilastolliseen tehoon 90 %, α-virheen todennäköisyydellä 0,05 ja Ryhmä 1/Ryhmä 2 -suhteella 2:1, arvioitiin, että kontrolliryhmään (ryhmä 2) tarvitaan 64 henkilöä ja 128 henkilöä. opintoryhmä (ryhmä 1).

Toimenpiteet: Verinäytteet otetaan sisääntulon yhteydessä IMA- ja SuPAR-tasojen mittaamiseksi ja 10. päivänä oireiden alkamisesta (oireiden huippu) IMA-tasolle.

Verinäytteenotto: Näytteet kerätään verenkeräysputkiin, jotka sisältävät K2EDTA:ta antikoagulanttina ja seeruminerotusgeeliputkia SuPAR- ja IMA-määrityksiä varten. Näytteet sentrifugoidaan (3000 x g 10 minuuttia) 3 ensimmäisen tunnin aikana näytteenotosta. Sitten sekä plasma- että seeruminäytteet laitetaan Eppendorf-putkiin ja säilytetään -80 oC:ssa.

IMA- ja SuPAR-mittaukset: IMA-tasot määritetään ACB-määrityksen periaatteiden mukaisesti käyttämällä kaupallisesti saatavilla olevaa "Ischemia Modified Albumin Assay Kit" -menetelmää (Abbexa LTD, Cambridge, UK) Architect c8000 -automaattisessa analyysijärjestelmässä (Abbott, USA). SuPAR-tasot määritetään suPARnostic TurbiLatex kvantitatiivisella turbidimetrisellä immunomäärityksellä (ViroGates A/S, Tanska), myös Architect c8000 automaattisessa analyyttisessä järjestelmässä.

Seuranta/tallennus: Väestötiedot (ikä, sukupuoli, kansalaisuus), vastaanottopäivä, liitännäissairaudet, lääkitys, oireet, elintoiminnot (syke, lämpötila, verenpaine, hengitystiheys, valtimoveren happisaturaatio ja PaO2/FiO2-suhde), valtimoveri kaasut (PaO2, PaCO2, pH, HCO3), maitohappo, viruskuorma RT-PCR:stä SARS-COV2:lle ja kuvantamis- ja laboratoriotestien löydökset (hemoglobiini, hematokriitti, valkosolut, neutrofiilit, lymfosyytit, verihiutaleet, PT, INR, aPTT, fibrinogeeni, d-dimeerit, CRP, ferritiini, LDH, troponiini, urea, kreatiniini, AST, ALT, ALP, CPK, kalium, natrium, kalsium, kokonaisproteiini, albumiini, kokonaisbilirubiini) kirjataan sisäänoton yhteydessä.

Elintoiminnot (syke, lämpötila, verenpaine, hengitystiheys, valtimoveren happisaturaatio ja PaO2/FiO2-suhde), laboratoriolöydökset (kuten edellä mainittiin) ja mahdollisten komplikaatioiden esiintyminen (keuhkokuume, ARDS, keuhkoembolia, aivohalvaus, akuutti munuaistauti) vajaatoiminta, monielinten vajaatoiminta, rytmihäiriöt, sokki, pseudomembranoottinen koliitti jne.) kirjataan päivittäin.

Odotetut tulokset: i) IMA-tasojen odotetaan olevan korkeampia COVID-19-potilailla verrattuna terveisiin vapaaehtoisiin ii) IMA-tasojen odotetaan olevan korkeampia potilailla, joille kehittyy vaikea hengitysvajaus tai joilla on heikkenemisriski iii) IMA-tasot Päivän 10 oireiden alkamisesta odotetaan olevan korkeampi potilailla, joilla on vaikea hengitysvajaus, ja ennustavat pahenemisriskiä tarkemmin sen odotetaan olevan korkeampi potilailla, joille kehittyy vaikea hengitysvajaus tai joiden riski heikkenee. vi) IMA:n ja SuPAR:n yhdistelmän odotetaan lisäävän SuPAR:n ennustetarkkuutta

Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen tutkimus Ischemia Modified Albuminista potilailla, joilla on COVID-19. Ennuste on kliinisen päätöksenteon avaintekijä. Jos IMA-tasojen ja huonon ennusteen välinen korrelaatio osoitetaan, siitä tulee hyödyllinen työkalu COVID-19-potilaiden riskien jakamiseen. Lisäksi iskemian biomarkkerin, kuten IMA:n, yhdistelmä tulehduksellisen biomarkkerin, kuten SuPAR, kanssa saattaa olla avain tähän lähestymistapaan.