Le rôle de l'albumine modifiée par ischémie chez les patients atteints de COVID-19

L'activation et le dysfonctionnement endothélial sont associés à la gravité du COVID-19. Des études épidémiologiques suggèrent que les cas graves ou les décès dus au COVID-19 présentent fréquemment des comorbidités sous-jacentes, telles que l'âge avancé, l'hypertension, le diabète et les maladies cardiovasculaires. La dysfonction endothéliale, avec l'utilisation ultérieure du complément, l'état d'hypercoagulabilité et la production de thrombine semble être le dénominateur commun des variétés de signes et symptômes cliniques de COVID-19, qui sont directement associés aux événements thromboemboliques. Les résultats de l'autopsie chez les patients atteints de COVID-19 ont montré des lésions microvasculaires catastrophiques, l'endothéliite pulmonaire, la thrombose et l'angiogenèse étant des caractéristiques physiopathologiques distinctes des poumons chez les patients atteints de COVID-19 par rapport aux patients H1N1 et aux témoins non infectés.

La maladie thromboembolique veineuse, qui peut se manifester par une thrombose veineuse profonde (TVP) ou une embolie pulmonaire (EP), survient souvent chez les patients atteints de COVID-19 sévère, malgré une anticoagulation prophylactique. L'EP a été retrouvée chez près de 20 % des patients, malgré un traitement anticoagulant. Dans une autre étude, une nécropsie a été réalisée chez 12 patients atteints de COVID-19, dont recevaient des anticoagulants. Une TVP a été détectée chez 7 (58%) patients, bien qu'aucun d'entre eux n'ait eu de suspicion clinique. L'EP était la première cause de décès chez 4 patients. La thrombose veineuse survient à des taux particulièrement élevés (14 à 81 %) chez les patients COVID-19 gravement malades admis dans les unités de soins intensifs (USI). En fait, l'EP a été enregistrée comme la complication thrombotique la plus fréquente chez ces patients avec une fréquence allant jusqu'à 81 %. Chez les patients hospitalisés atteints de COVID-19, la thrombose veineuse survient moins fréquemment (3-21%), tandis que pour les patients ambulatoires, les données sont insuffisantes. En plus de la TVP, des cas d'ischémie aiguë du membre supérieur ou inférieur avec un besoin potentiel de chirurgie ont également été signalés comme une complication thrombotique artérielle moins fréquente dans le COVID-19.

De plus, l'ischémie myocardique aiguë est la complication cardiovasculaire la plus fréquemment signalée de la COVID-19. La prévalence de l'ischémie myocardique varie de 7 % à 28 %. Des études ont corrélé l'augmentation de la troponine chez les patients hospitalisés avec une évolution clinique plus sévère et un pronostic plus sombre.

L'AVC ischémique est une autre complication thromboembolique extrapulmonaire courante du COVID-19. On rapporte des AVC ischémiques comme premier symptôme d'infection (se manifestant surtout par une thrombose de l'artère cérébrale moyenne, même chez des patients jeunes) et comme complication lors d'une hospitalisation. Dans des études observationnelles rétrospectives, la prévalence des AVC ischémiques dans cette population varie de 1,3 % à 46 %. Le mécanisme le plus probable des accidents vasculaires cérébraux pendant le COVID-19 est considéré comme une hypercoagulabilité ultérieure et un dysfonctionnement endothélial vasculaire par l'activation de cytokines inflammatoires.

L'albumine sérique humaine est un peptide constitué de 585 acides aminés liés dans une séquence spécifique chez l'homme. La molécule d'albumine modifiée par l'ischémie (IMA) a été identifiée au début des années 2000, lorsqu'il a été observé que l'ischémie induite par l'hypoxie entraînait une modification de la molécule d'albumine circulante. Dans des conditions ischémiques, l'extrémité N-terminale de l'albumine est différenciée, peut-être en raison de l'hypoxie, de l'oxydation, des radicaux libres et des changements dépendant de l'énergie dans les membranes. Cette modification à l'extrémité N-terminale de l'albumine peut être évaluée indirectement. Lorsque du cobalt (in vitro) est ajouté à un échantillon ischémique, les molécules d'albumine normales s'y lieront, laissant un petit pourcentage libre, tandis que l'IMA ne peut pas se lier au cobalt ajouté en raison de sa modification au niveau de son site de liaison. Des pourcentages élevés d'IMA entraînent plus de cobalt non lié, qui peut être détecté par l'ajout d'un agent chromatographique, tel que le dithiothréitol, et évalué par photospectromètre. L'augmentation de l'IMA est inversement proportionnelle à la quantité de cobalt, ce qui provoque une augmentation du produit de couleur. C'est la base du test Albumine Cobalt - Binding, test ACB.

L'IMA a été étudiée comme indicateur d'ischémie cardiaque, mais a également été trouvée augmentée chez les patients présentant un dysfonctionnement endothélial, des infections et une septicémie. Elle augmente également chez les patients atteints d'ischémie cérébrale, d'embolie pulmonaire, de thrombose veineuse profonde, d'insuffisance cardiaque, d'ischémie intestinale, etc. Les valeurs de l'IMA ont une distribution normale dans la population témoin et ne sont pas liées à l'âge et au sexe. L'IMA, qui est le seul biomarqueur d'ischémie ayant atteint le niveau d'évaluation clinique, augmente quelques minutes après le début de l'ischémie, quel que soit l'organe-tissu affecté.

SuPAR (Soluble urokinase Plasminogen Activating Receptor) est la forme soluble d'uPAR, une protéine principalement exprimée dans les cellules du système immunitaire, notamment les neutrophiles, les lymphocytes T activés et les macrophages. L'uPAR se lie à la membrane cellulaire avec un glycosylphosphatidyl-inositol (GPI). Lorsque uPAR est libéré de la membrane cellulaire, il devient soluble (SuPAR) et peut être mesuré en tant que protéine stable dans divers fluides biologiques, tels que le plasma, l'urine et le liquide céphalo-rachidien. Les niveaux de SuPAR chez les personnes en bonne santé sont assez stables dans le sang et l'urine. Des niveaux élevés de SuPAR reflètent l'activation du système immunitaire et ont été évalués comme un indicateur d'inflammation et de lésions organiques dans quelques maladies, dont le COVID-19. Des études sur la concentration de SuPAR chez 57 patients atteints de pneumonie COVID-19 ont montré que les concentrations de SuPAR étaient plus élevées chez les patients qui ont finalement développé une insuffisance respiratoire sévère et ont nécessité une ventilation mécanique, par rapport aux patients qui n'ont pas développé d'insuffisance respiratoire sévère. Plus précisément, les concentrations supérieures ou égales à 6 ng/ml avaient une sensibilité de 85,7 % pour prédire l'effet indésirable même 12 jours avant qu'il ne se produise. SuPAR semble être un outil important de stratification des risques chez les patients atteints de COVID-19, car il peut identifier précocement les patients qui développeront une insuffisance respiratoire sévère ou qui auront besoin d'une ventilation mécanique.

Puisqu'il s'agit de la première étude sur l'IMA chez des patients atteints de COVID-19, l'objectif principal de l'étude est de déterminer si les niveaux d'IMA à l'admission ou au jour 10 à partir de l'apparition des symptômes (pic de symptômes) seront plus élevés chez les patients atteints de COVID-19 pneumonie par rapport aux individus sains. L'objectif secondaire est d'évaluer si l'IMA peut prédire l'insuffisance respiratoire sévère et le risque de détérioration et si la combinaison avec SuPAR augmentera sa précision.

Participants : 2 groupes d'étude seront inclus :

i) 128 patients avec une maladie COVID-19 confirmée (groupe d'étude, groupe 1) ii) 64 volontaires sains sans aucun des critères d'exclusion (groupe témoin, groupe 2) Les patients du groupe d'étude seront divisés en deux sous-groupes, ceux insuffisance respiratoire (PaO2/FiO2 <150mmHg) et ceux sans insuffisance respiratoire sévère (PaO2/FiO2>150mmHg) De plus, ils seront divisés en ceux avec ou sans risque de détérioration défini comme le besoin de canule nasale à haut débit, de ventilation mécanique, décès.

Type d'étude : Il s'agira d'une étude observationnelle prospective qui sera réalisée au département de pneumologie/Covid-19 de l'hôpital général universitaire de Larissa.

Analyse de puissance : Pour une puissance statistique de 90 % avec une probabilité d'erreur α de 0,05 et un rapport Groupe 1/Groupe 2 de 2:1, il a été estimé qu'il fallait 64 personnes dans le groupe témoin (groupe 2) et 128 dans le groupe d'étude (groupe 1).

Interventions : Des échantillons de sang seront prélevés à l'admission pour la mesure des niveaux d'IMA et de SuPAR et au jour 10 à partir de l'apparition des symptômes (pic des symptômes) pour le niveau d'IMA.

Prélèvement d'échantillons sanguins : les échantillons seront prélevés dans des tubes de prélèvement sanguin contenant du K2EDTA comme anticoagulant et des tubes de gel de séparation de sérum pour les dosages SuPAR et IMA respectivement. Les échantillons seront centrifugés (à 3000 x g pendant 10 minutes) dans les 3 premières heures d'échantillonnage. Ensuite, les échantillons de plasma et de sérum seront placés dans des tubes Eppendorf et stockés à -80°C.

Mesures IMA et SuPAR : les niveaux d'IMA seront déterminés selon les principes du test ACB, en utilisant la méthode "Ischemia Modified Albumin Assay Kit" disponible dans le commerce (Abbexa LTD, Cambridge, Royaume-Uni), sur le système d'analyse automatique Architect c8000 (Abbott, ETATS-UNIS). Les niveaux de SuPAR seront déterminés par le dosage immunologique turbidimétrique quantitatif suPARnostic TurbiLatex (ViroGates A/S, Danemark), également sur le système d'analyse automatique Architect c8000.

Surveillance/enregistrement : données démographiques (âge, sexe, nationalité), date d'admission, comorbidités, médicaments, symptômes, signes vitaux (fréquence cardiaque, température, pression artérielle, fréquence respiratoire, saturation en oxygène du sang artériel et rapport PaO2/FiO2), sang artériel gaz (PaO2, PaCO2, pH, HCO3), acide lactique, charge virale de RT-PCR pour SARS-COV2 et les résultats de l'imagerie et du test de laboratoire (hémoglobine, hématocrite, globules blancs, neutrophiles, lymphocytes, plaquettes, PT, INR, aPTT, fibrinogène, d-dimères, CRP, ferritine, LDH, troponine, urée, créatinine, AST, ALT, ALP, CPK, potassium, sodium, calcium, protéines totales, albumine, bilirubine totale) seront enregistrés à l'admission.

Signes vitaux (fréquence cardiaque, température, tension artérielle, fréquence respiratoire, saturation en oxygène du sang artériel et rapport PaO2/FiO2), résultats de laboratoire (comme mentionné ci-dessus) et présence de complications éventuelles (pneumonie, SDRA, embolie pulmonaire, accident vasculaire cérébral, néphropathie aiguë). défaillance, défaillance multiviscérale, arythmies, choc, colite pseudomembraneuse, etc.) seront enregistrées quotidiennement.

Résultats attendus : i) les niveaux d'IMA devraient être plus élevés chez les patients atteints de COVID-19 par rapport aux volontaires sains ii) les niveaux d'IMA à l'admission devraient être plus élevés chez les patients qui développeront une insuffisance respiratoire sévère ou avec un risque de détérioration iii) les niveaux d'IMA à 10 jours après l'apparition des symptômes devraient être plus élevés chez les patients souffrant d'insuffisance respiratoire sévère et prédire le risque de détérioration avec une plus grande précision iv) Les niveaux de SuPAR devraient être plus élevés chez les patients atteints de COVID-19 par rapport aux volontaires sains v) Les niveaux de SuPAR à l'admission sont devrait être plus élevé chez les patients qui développeront une insuffisance respiratoire sévère ou avec un risque de détérioration vi) La combinaison d'IMA et de SuPAR devrait augmenter la précision prédictive de SuPAR

À notre connaissance, il s'agira de la première étude sur l'albumine modifiée par ischémie chez des patients atteints de COVID-19. Le pronostic est un facteur clé de la prise de décision clinique. Si la corrélation entre les niveaux d'IMA et le mauvais pronostic est prouvée, elle deviendra un outil utile pour la stratification du risque des patients COVID-19. De plus, la combinaison d'un biomarqueur d'ischémie, tel que l'IMA, avec un biomarqueur inflammatoire, comme SuPAR pourrait être la clé de cette approche.