Rola albuminy modyfikowanej niedokrwieniem u pacjentów z COVID-19

Aktywacja i dysfunkcja śródbłonka są związane z ciężkością COVID-19. Badania epidemiologiczne sugerują, że ciężkie przypadki lub zgony z powodu COVID-19 często występują z chorobami współistniejącymi, takimi jak zaawansowany wiek, nadciśnienie, cukrzyca i choroby układu krążenia. Dysfunkcja śródbłonka, z późniejszym stosowaniem dopełniacza, stanem nadkrzepliwości i produkcją trombiny wydaje się być wspólnym mianownikiem różnorodnych objawów klinicznych COVID-19, które są bezpośrednio związane z incydentami zakrzepowo-zatorowymi. Wyniki sekcji zwłok u pacjentów z COVID-19 wykazały katastrofalne uszkodzenie mikronaczyniowe, przy czym zapalenie śródbłonka płuc, zakrzepica i angiogeneza są odrębnymi cechami patofizjologicznymi płuc u pacjentów z COVID-19 w porównaniu z pacjentami H1N1 i niezakażonymi kontrolami.

Żylna choroba zakrzepowo-zatorowa, która może objawiać się zakrzepicą żył głębokich (DVT) lub zatorowością płucną (PE), często występuje u pacjentów z ciężkim COVID-19, pomimo profilaktycznego leczenia przeciwkrzepliwego. Zatorowość płucną stwierdzono u prawie 20% pacjentów, pomimo leczenia przeciwzakrzepowego. W innym badaniu sekcję zwłok przeprowadzono u 12 pacjentów z COVID-19, z których otrzymywali antykoagulanty. DVT wykryto u 7 (58%) pacjentów, chociaż żaden z nich nie miał klinicznego podejrzenia. Zatorowość płucna była główną przyczyną zgonu u 4 pacjentów. Zakrzepica żylna występuje szczególnie często (14-81%) u krytycznie chorych pacjentów z COVID-19 przyjmowanych na Oddziały Intensywnej Terapii (OIOM). W rzeczywistości PE odnotowano jako najczęstsze powikłanie zakrzepowe u tych pacjentów z częstością do 81%. U hospitalizowanych pacjentów z COVID-19 zakrzepica żylna występuje rzadziej (3-21%), natomiast w przypadku pacjentów ambulatoryjnych dane są niewystarczające. Oprócz DVT, przypadki ostrego niedokrwienia kończyny górnej lub dolnej z potencjalną koniecznością operacji były również zgłaszane jako rzadsze tętnicze powikłanie zakrzepowe w COVID-19.

Ponadto ostre niedokrwienie mięśnia sercowego jest najczęściej zgłaszanym powikłaniem sercowo-naczyniowym COVID-19. Częstość występowania niedokrwienia mięśnia sercowego waha się od 7% do 28%. W badaniach skorelowano wzrost stężenia troponiny u hospitalizowanych pacjentów z cięższym przebiegiem klinicznym i gorszym rokowaniem.

Udar niedokrwienny jest kolejnym częstym pozapłucnym powikłaniem zakrzepowo-zatorowym COVID-19. Istnieją doniesienia o udarze niedokrwiennym mózgu jako pierwszym objawu zakażenia (występującym zwłaszcza jako zakrzepica tętnicy środkowej mózgu, nawet u młodych pacjentów) oraz jako powikłanie podczas hospitalizacji. W retrospektywnych badaniach obserwacyjnych częstość występowania udaru niedokrwiennego mózgu w tej populacji waha się od 1,3% do 46%. Za najbardziej prawdopodobny mechanizm udarów w przebiegu COVID-19 uważa się późniejszą nadkrzepliwość i dysfunkcję śródbłonka naczyń poprzez aktywację cytokin zapalnych.

Albumina surowicy ludzkiej jest peptydem, który składa się z 585 aminokwasów związanych w określonej sekwencji u ludzi. Cząsteczka albuminy modyfikowanej niedokrwieniem (IMA) została zidentyfikowana na początku XXI wieku, kiedy zaobserwowano, że niedokrwienie wywołane niedotlenieniem spowodowało modyfikację krążącej cząsteczki albuminy. W warunkach niedokrwienia N-koniec albuminy jest różnicowany, prawdopodobnie w wyniku niedotlenienia, utleniania, wolnych rodników i zależnych od energii zmian w błonach. Tę modyfikację na N-końcu albuminy można ocenić pośrednio. Kiedy kobalt (in vitro) zostanie dodany do niedokrwionej próbki, normalne cząsteczki albuminy zwiążą się z nim, pozostawiając niewielki procent wolny, podczas gdy IMA nie może związać się z dodanym kobaltem ze względu na jego modyfikację w miejscu wiązania. Podwyższone wartości procentowe IMA skutkują większą ilością niezwiązanego kobaltu, który można wykryć przez dodanie czynnika chromatograficznego, takiego jak ditiotreitol, i ocenić fotospektrometrycznie. Wzrost IMA jest odwrotnie proporcjonalny do ilości kobaltu, co powoduje wzrost produktu barwnego. To jest podstawa testu Albumin Cobalt - Binding test, ACB test.

IMA badano jako wskaźnik niedokrwienia mięśnia sercowego, ale stwierdzono również jego wzrost u pacjentów z dysfunkcją śródbłonka, infekcjami i posocznicą. Zwiększa się również u pacjentów z niedokrwieniem mózgu, zatorowością płucną, zakrzepicą żył głębokich, niewydolnością serca, niedokrwieniem jelit itp. Wartości IMA mają normalny rozkład w populacji kontrolnej i nie są związane z wiekiem i płcią. IMA, który jest jedynym biomarkerem niedokrwienia, który osiągnął poziom oceny klinicznej, wzrasta w ciągu kilku minut od początku niedokrwienia, niezależnie od zajętej tkanki narządowej.

SuPAR (rozpuszczalny receptor aktywujący plazminogen urokinazy) jest rozpuszczalną postacią uPAR, białka, które ulega ekspresji przede wszystkim w komórkach układu odpornościowego, w tym w neutrofilach, aktywowanych limfocytach T i makrofagach. uPAR wiąże się z błoną komórkową za pomocą glikozylofosfatydyloinozytolu (GPI). Kiedy uPAR jest uwalniany z błony komórkowej, staje się rozpuszczalny (SuPAR) i może być mierzony jako stabilne białko w różnych płynach biologicznych, takich jak osocze, mocz i płyn mózgowo-rdzeniowy. Poziomy SuPAR u zdrowych osób są dość stabilne we krwi iw moczu. Podwyższony poziom SuPAR odzwierciedla aktywację układu odpornościowego i został oceniony jako wskaźnik zapalenia i uszkodzenia narządów w kilku chorobach, w tym COVID-19. Badania stężenia SuPAR u 57 pacjentów z zapaleniem płuc wywołanym przez COVID-19 wykazały, że stężenia SuPAR były wyższe u pacjentów, u których ostatecznie rozwinęła się ciężka niewydolność oddechowa i wymagali wentylacji mechanicznej, w porównaniu z pacjentami, u których nie wystąpiła ciężka niewydolność oddechowa. Mówiąc dokładniej, stężenia większe lub równe 6 ng/ml miały czułość 85,7% w przewidywaniu niekorzystnego wyniku nawet na 12 dni przed jego wystąpieniem. SuPAR wydaje się być ważnym narzędziem stratyfikacji ryzyka u pacjentów z COVID-19, ponieważ może wcześnie identyfikować pacjentów, u których rozwinie się ciężka niewydolność oddechowa lub którzy będą potrzebować wentylacji mechanicznej.

Ponieważ jest to pierwsze badanie IMA u pacjentów z COVID-19, głównym celem badania jest zbadanie, czy poziomy IMA przy przyjęciu lub w dniu 10 od wystąpienia objawów (szczyt objawów) będą wyższe u pacjentów z COVID-19 zapalenie płuc w porównaniu ze zdrowymi osobami. Drugorzędnym celem jest ocena, czy IMA może przewidzieć ciężką niewydolność oddechową i ryzyko pogorszenia stanu zdrowia oraz czy połączenie z SuPAR zwiększy jej dokładność.

Uczestnicy: zostaną włączone 2 grupy badawcze:

i) 128 pacjentów z potwierdzoną chorobą COVID-19 (grupa badana, grupa 1) ii) 64 zdrowych ochotników niespełniających żadnego z kryteriów wykluczenia (grupa kontrolna, grupa 2) Pacjenci z grupy badanej zostaną podzieleni na dwie podgrupy, z ciężkim z niewydolnością oddechową (PaO2/FiO2 <150mmHg) oraz bez ciężkiej niewydolności oddechowej (PaO2/FiO2 >150mmHg) Ponadto zostaną podzieleni na tych z ryzykiem pogorszenia lub bez ryzyka pogorszenia, definiowanego jako konieczność kaniuli donosowej o wysokim przepływie, wentylacji mechanicznej, przyjęcia na OIOM lub śmierć.

Rodzaj badania: Będzie to prospektywne badanie obserwacyjne, które zostanie przeprowadzone na Oddziale Pulmonologii/Covid-19 Uniwersyteckiego Szpitala Ogólnego w Larissa.

Analiza mocy: Dla mocy statystycznej 90% z prawdopodobieństwem błędu α 0,05 i stosunkiem grupa 1/grupa 2 2:1 oszacowano, że potrzeba 64 osób w grupie kontrolnej (grupa 2) i 128 w grupie grupa badawcza (grupa 1).

Interwencje: Próbki krwi zostaną pobrane przy przyjęciu w celu oznaczenia poziomów IMA i SuPAR oraz w dniu 10 od wystąpienia objawów (szczyt objawów) w celu określenia poziomu IMA.

Pobieranie próbek krwi: Próbki będą pobierane do probówek do pobierania krwi zawierających K2EDTA jako antykoagulant i żelowych probówek do rozdzielania surowicy odpowiednio do testów SuPAR i IMA. Próbki zostaną odwirowane (przy 3000 x g przez 10 minut) w ciągu pierwszych 3 godzin pobierania próbek. Następnie zarówno próbki osocza, jak i surowicy zostaną umieszczone w probówkach Eppendorfa i przechowywane w temperaturze -80oC.

Pomiary IMA i SuPAR: Poziomy IMA zostaną określone zgodnie z zasadami testu ACB, przy użyciu dostępnej na rynku metody „Ischemia Modified Albumin Assay Kit” (Abbexa LTD, Cambridge, UK), na automatycznym systemie analitycznym Architect c8000 (Abbott, USA). Poziomy SuPAR zostaną określone za pomocą ilościowego testu turbidymetrycznego suPARnostic TurbiLatex (ViroGates A/S, Dania), również na automatycznym systemie analitycznym Architect c8000.

Monitorowanie/rejestrowanie: dane demograficzne (wiek, płeć, narodowość), data przyjęcia, choroby współistniejące, leki, objawy, parametry życiowe (tętno, temperatura, ciśnienie krwi, częstość oddechów, wysycenie krwi tętniczej tlenem i stosunek PaO2/FiO2), krew tętnicza gazy (PaO2, PaCO2, pH, HCO3), kwas mlekowy, miano wirusa z RT-PCR w kierunku SARS-COV2 oraz wyniki badań obrazowych i laboratoryjnych (hemoglobina, hematokryt, krwinki białe, neutrofile, limfocyty, płytki krwi, PT, INR, aPTT, fibrynogen, d-dimery, CRP, ferrytyna, LDH, troponina, mocznik, kreatynina, AST, ALT, ALP, CPK, potas, sód, wapń, białko całkowite, albuminy, bilirubina całkowita) będą rejestrowane przy przyjęciu.

Parametry życiowe (tętno, temperatura, ciśnienie krwi, częstość oddechów, saturacja krwi tętniczej tlenem i stosunek PaO2/FiO2), wyniki badań laboratoryjnych (jak wspomniano powyżej) oraz obecność jakichkolwiek powikłań (zapalenie płuc, ARDS, zatorowość płucna, udar, ostra choroba nerek) niewydolność wielonarządowa, zaburzenia rytmu serca, wstrząs, rzekomobłoniaste zapalenie jelita grubego itp.) będą rejestrowane codziennie.

Oczekiwane wyniki: i) Oczekuje się, że poziomy IMA będą wyższe u pacjentów z COVID-19 w porównaniu ze zdrowymi ochotnikami ii) Oczekuje się, że poziomy IMA przy przyjęciu będą wyższe u pacjentów, u których rozwinie się ciężka niewydolność oddechowa lub istnieje ryzyko pogorszenia stanu zdrowia iii) Poziomy IMA w oczekuje się, że 10. dzień od wystąpienia objawów będzie wyższy u pacjentów z ciężką niewydolnością oddechową i pozwoli przewidzieć ryzyko pogorszenia z większą dokładnością iv) Oczekuje się, że poziomy SuPAR będą wyższe u pacjentów z COVID-19 w porównaniu ze zdrowymi ochotnikami v) Poziomy SuPAR przy przyjęciu są oczekuje się, że będzie wyższa u pacjentów, u których rozwinie się ciężka niewydolność oddechowa lub ryzyko pogorszenia stanu vi) Oczekuje się, że połączenie IMA i SuPAR zwiększy dokładność predykcyjną SuPAR

Według naszej wiedzy będzie to pierwsze badanie albuminy modyfikowanej niedokrwieniem u pacjentów z COVID-19. Rokowanie jest kluczowym czynnikiem decydującym o podejmowaniu decyzji klinicznych. Jeśli zostanie udowodniona korelacja między poziomami IMA a złym rokowaniem, stanie się to użytecznym narzędziem do stratyfikacji ryzyka pacjentów z COVID-19. Ponadto kluczem do tego podejścia może być połączenie biomarkera niedokrwienia, takiego jak IMA, z biomarkerem stanu zapalnego, takim jak SuPAR.