Il ruolo dell'ischemia ha modificato l'albumina nei pazienti con COVID-19

L'attivazione e la disfunzione endoteliale sono associate alla gravità del COVID-19. Studi epidemiologici suggeriscono che casi gravi o decessi dovuti a COVID-19 presentano spesso comorbidità sottostanti, come età avanzata, ipertensione, diabete e malattie cardiovascolari. La disfunzione endoteliale, con il successivo utilizzo del complemento, lo stato di ipercoagulabilità e la produzione di trombina sembra essere il denominatore comune di varietà di segni e sintomi clinici di COVID-19, che sono direttamente associati a eventi tromboembolici. I risultati dell'autopsia nei pazienti con COVID-19 hanno mostrato un danno microvascolare catastrofico, con endoteliite polmonare, trombosi e angiogenesi che sono caratteristiche fisiopatologiche distinte dei polmoni nei pazienti con COVID-19 rispetto ai pazienti con H1N1 e ai controlli non infetti.

La malattia tromboembolica venosa, che può manifestarsi come trombosi venosa profonda (TVP) o embolia polmonare (EP), si verifica spesso in pazienti con COVID-19 grave, nonostante l'anticoagulazione profilattica. EP è stata riscontrata in quasi il 20% dei pazienti, nonostante avessero ricevuto un trattamento anticoagulante. In un altro studio, l'autopsia è stata eseguita su 12 pazienti con COVID-19, di cui stavano ricevendo anticoagulanti. La TVP è stata rilevata in 7 (58%) pazienti, sebbene nessuno di loro avesse un sospetto clinico. EP è stata la principale causa di morte in 4 pazienti. La trombosi venosa si verifica in tassi particolarmente elevati (14-81%) nei pazienti con COVID-19 in condizioni critiche ricoverati in unità di terapia intensiva (ICU). Infatti, l'embolia polmonare è stata registrata come la complicanza trombotica più comune in questi pazienti con una frequenza fino all'81%. Nei pazienti ospedalizzati con COVID-19, la trombosi venosa si verifica meno frequentemente (3-21%), mentre per i pazienti ambulatoriali non ci sono dati sufficienti. Oltre alla TVP, sono stati segnalati anche casi di ischemia acuta dell'arto superiore o inferiore con potenziale necessità di intervento chirurgico come complicanza trombotica arteriosa meno comune in COVID-19.

Inoltre, l'ischemia miocardica acuta è la complicanza cardiovascolare più comunemente riportata di COVID-19. La prevalenza dell'ischemia miocardica varia dal 7% al 28%. Gli studi hanno correlato l'aumento della troponina nei pazienti ospedalizzati con un decorso clinico più grave e una prognosi peggiore.

L'ictus ischemico è un'altra complicanza tromboembolica extrapolmonare comune di COVID-19. Ci sono segnalazioni di ictus ischemico come primo sintomo di infezione (apparendo soprattutto come trombosi dell'arteria cerebrale media, anche in pazienti giovani) e come complicanza durante il ricovero. In studi osservazionali retrospettivi, la prevalenza di ictus ischemico in questa popolazione varia dall'1,3% al 46%. Il meccanismo più probabile di ictus durante COVID-19 è considerato la successiva ipercoagulabilità e disfunzione endoteliale vascolare attraverso l'attivazione di citochine infiammatorie.

L'albumina sierica umana è un peptide, costituito da 585 aminoacidi legati in una sequenza specifica nell'uomo. La molecola dell'albumina modificata dall'ischemia (IMA) è stata identificata all'inizio degli anni 2000, quando è stato osservato che l'ischemia indotta dall'ipossia ha provocato una modifica nella molecola dell'albumina circolante. In condizioni ischemiche, l'N-terminale dell'albumina è differenziato, probabilmente a causa di ipossia, ossidazione, radicali liberi e cambiamenti dipendenti dall'energia nelle membrane. Questa modifica all'N-terminale dell'albumina può essere valutata indirettamente. Quando il cobalto (in vitro) viene aggiunto a un campione ischemico, le normali molecole di albumina si legheranno ad esso, lasciando una piccola percentuale libera, mentre l'IMA non può legarsi al cobalto aggiunto a causa della sua modifica nel suo sito di legame. Percentuali elevate di IMA producono più cobalto non legato, che può essere rilevato mediante l'aggiunta di un agente cromatografico, come il ditiotreitolo, e valutato fotospettrometricamente. L'aumento di IMA è inversamente proporzionale alla quantità di cobalto, che provoca un aumento del colore del prodotto. Questa è la base dell'Album Cobalt - Binding test, ACB test.

L'IMA è stato studiato come indicatore di ischemia cardiaca, ma è stato riscontrato anche un aumento nei pazienti con disfunzione endoteliale, infezioni e sepsi. Aumenta anche nei pazienti con ischemia cerebrale, embolia polmonare, trombosi venosa profonda, insufficienza cardiaca, ischemia intestinale ecc. I valori di IMA hanno una distribuzione normale nella popolazione di controllo e non sono correlati all'età e al sesso. L'IMA, che è l'unico biomarcatore di ischemia che ha raggiunto il livello di valutazione clinica, aumenta entro pochi minuti dall'insorgenza dell'ischemia indipendentemente dal tessuto dell'organo interessato.

SuPAR (Soluble urokinase Plasminogen Activating Receptor) è la forma solubile di uPAR, una proteina espressa principalmente nelle cellule del sistema immunitario, inclusi neutrofili, linfociti T attivati ​​e macrofagi. L'uPAR si lega alla membrana cellulare con un glicosilfosfatidil-inositolo (GPI). Quando l'uPAR viene rilasciato dalla membrana cellulare, diventa solubile (SuPAR) e può essere misurato come proteina stabile in vari fluidi biologici, come plasma, urina e liquido cerebrospinale. I livelli di SuPAR nelle persone sane sono abbastanza stabili nel sangue e nelle urine. Livelli elevati di SuPAR riflettono l'attivazione del sistema immunitario e sono stati valutati come indicatore di infiammazione e danno d'organo in alcune malattie, tra cui COVID-19. Gli studi sulla concentrazione di SuPAR in 57 pazienti con polmonite da COVID-19 hanno mostrato che le concentrazioni di SuPAR erano più elevate nei pazienti che alla fine hanno sviluppato insufficienza respiratoria grave e hanno richiesto ventilazione meccanica, rispetto ai pazienti che non hanno sviluppato insufficienza respiratoria grave. Più specificamente, concentrazioni maggiori o uguali a 6 ng/ml avevano una sensibilità dell'85,7% nel predire l'esito avverso anche 12 giorni prima che si verificasse. SuPAR sembra essere un importante strumento di stratificazione del rischio nei pazienti con COVID-19, in quanto può identificare precocemente i pazienti che svilupperanno grave insufficienza respiratoria o che necessitano di ventilazione meccanica.

Poiché questo è il primo studio di IMA in pazienti con COVID-19, l'obiettivo principale dello studio è indagare se i livelli di IMA al momento del ricovero o al giorno 10 dall'insorgenza dei sintomi (picco dei sintomi) saranno più elevati nei pazienti con COVID-19 polmonite rispetto a individui sani. L'obiettivo secondario è valutare se l'IMA può prevedere l'insufficienza respiratoria grave e il rischio di deterioramento e se la combinazione con SuPAR ne aumenterà l'accuratezza.

Partecipanti: saranno inclusi 2 gruppi di studio:

i) 128 pazienti con malattia COVID-19 confermata (gruppo di studio, gruppo 1) ii) 64 volontari sani senza alcuno dei criteri di esclusione (gruppo di controllo, gruppo 2) I pazienti del gruppo di studio saranno divisi in due sottogruppi, quelli con grave insufficienza respiratoria (PaO2/FiO2 <150mmHg) e quelli senza insufficienza respiratoria grave (PaO2/FiO2 >150mmHg) Inoltre, saranno suddivisi in quelli con o senza rischio di deterioramento definito come necessità di cannula nasale ad alto flusso, ventilazione meccanica, ricovero in terapia intensiva o morte.

Tipo di studio: si tratterà di uno studio osservazionale prospettico che sarà condotto presso il Dipartimento di Pneumologia/Covid-19 dell'Ospedale Generale Universitario di Larissa.

Analisi della potenza: per una potenza statistica del 90% con una probabilità di errore α di 0,05 e un rapporto Gruppo 1/Gruppo 2 di 2:1, è stato stimato che sono necessarie 64 persone nel gruppo di controllo (gruppo 2) e 128 nel gruppo gruppo di studio (gruppo 1).

Interventi: I campioni di sangue saranno raccolti al momento del ricovero per la misurazione dei livelli di IMA e SuPAR e al giorno 10 dall'insorgenza dei sintomi (picco dei sintomi) per il livello di IMA.

Raccolta del campione di sangue: i campioni saranno raccolti in provette per la raccolta del sangue contenenti K2EDTA come anticoagulante e provette con gel per la separazione del siero rispettivamente per i test SuPAR e IMA. I campioni saranno centrifugati (a 3000 x g per 10 minuti) entro le prime 3 ore dal campionamento. Quindi, sia i campioni di plasma che di siero saranno posti in provette Eppendorf e conservati a -80°C.

Misurazioni di IMA e SuPAR: i livelli di IMA saranno determinati secondo i principi del dosaggio ACB, utilizzando il metodo disponibile in commercio "Ischemia Modified Albumin Assay Kit" (Abbexa LTD, Cambridge, UK), sul sistema analitico automatico Architect c8000 (Abbott, STATI UNITI D'AMERICA). I livelli di SuPAR saranno determinati mediante immunodosaggio torbidimetrico quantitativo suPARnostic TurbiLatex (ViroGates A/S, Danimarca), sempre sul sistema analitico automatico Architect c8000.

Monitoraggio/registrazione: dati demografici (età, sesso, nazionalità), data di ricovero, comorbidità, farmaci, sintomi, segni vitali (frequenza cardiaca, temperatura, pressione sanguigna, frequenza respiratoria, saturazione di ossigeno nel sangue arterioso e rapporto PaO2/FiO2), sangue arterioso gas (PaO2, PaCO2, pH, HCO3), acido lattico, carica virale da RT-PCR per SARS-COV2 e i risultati dell'imaging e dei test di laboratorio (emoglobina, ematocrito, globuli bianchi, neutrofili, linfociti, piastrine, PT, INR, aPTT, fibrinogeno, d-dimeri, CRP, ferritina, LDH, troponina, urea, creatinina, AST, ALT, ALP, CPK, potassio, sodio, calcio, proteine ​​totali, albumina, bilirubina totale) saranno registrati al momento del ricovero.

Segni vitali (frequenza cardiaca, temperatura, pressione arteriosa, frequenza respiratoria, saturazione di ossigeno nel sangue arterioso e rapporto PaO2/FiO2), esami di laboratorio (come detto sopra) e la presenza di eventuali complicanze (polmonite, ARDS, embolia polmonare, ictus, insufficienza, insufficienza multiorgano, aritmie, shock, colite pseudomembranosa, ecc.) saranno registrati giornalmente.

Risultati attesi: i) i livelli di IMA dovrebbero essere più alti nei pazienti con COVID-19 rispetto ai volontari sani ii) i livelli di IMA al momento del ricovero dovrebbero essere più alti nei pazienti che svilupperanno grave insufficienza respiratoria o con rischio di deterioramento iii) i livelli di IMA al il giorno 10 dall'insorgenza dei sintomi dovrebbe essere più alto nei pazienti con grave insufficienza respiratoria e predire il rischio di deterioramento con maggiore accuratezza iv) i livelli di SuPAR dovrebbero essere più alti nei pazienti con COVID-19 rispetto ai volontari sani v) i livelli di SuPAR al momento del ricovero sono dovrebbe essere maggiore nei pazienti che svilupperanno grave insufficienza respiratoria o con rischio di deterioramento vi) La combinazione di IMA e SuPAR, dovrebbe aumentare l'accuratezza predittiva di SuPAR

A nostra conoscenza, questo sarà il primo studio sull'albumina modificata da ischemia in pazienti con COVID-19. La prognosi è un fattore chiave del processo decisionale clinico. Se la correlazione tra livelli di IMA e prognosi sfavorevole sarà dimostrata, diventerà uno strumento utile per la stratificazione del rischio dei pazienti COVID-19. Inoltre, la combinazione di un biomarcatore di ischemia, come IMA, con un biomarcatore infiammatorio, come SuPAR potrebbe essere la chiave di questo approccio.