В това проучване е оценен вътреболничния цитокинен профил на пациенти с COVID-19, за да се определи дали клиничният статус на тези индивиди може да бъде идентифициран чрез такъв профил и дали възпалението, наблюдавано при COVID-19, може да се различи от наблюдаваното при пациенти с тежка пневмония (COVID-19 отрицателна), изискваща лечение в интензивно отделение. Като се има предвид ролята на имунометаболизма в регулацията на възпалителните цитокини, са потърсени и доказателства за метаболитно препрограмиране на циркулиращите имунни клетки при тежко протичане на COVID-19. Оценен е и острофазовия противовъзпалителен отговор на алфа-1 антитрипсин (AAT) към COVID-19 и дали дефекти в този отговор са свързани с по-лоши резултати при лица с тежко заболяване.
Здрави контроли и пациенти с лабораторно потвърдена инфекция с COVID-19, които са били хоспитализирани и симптоматични, но клинично стабилни 7 дни след появата на симптомите, бяха сравнени с пациенти, положителни за COVID-19 и симптоматични в продължение на 7 дни, при които се е наложило лечение в интензивен сектор, интубация и механична вентилация в условията на хипоксемична дихателна недостатъчност. Пациенти с тежка пневмония придобита в обществото, при които се е наложила интубация и механична вентилация, също бяха изследвани с цел по-нататъшно сравнение.
Продължителният престой в интензивно отделение е определен като престой повече от 12 последователни дни.
Изключени са пациенти, при които са били налице имуносупресия, продължителен прием на орални кортикостероиди, анти-IL-1, анти-IL-6 или анти-TNF терапия, при известна бременност, също и такива с активна неоплазия или анамнеза за васкулит или заболяване на съединителната тъкан.
Нивата на цитокини са измерени в кръвна плазма на здрави контроли, пациенти с COVID-19 в стабилно състояние, пациенти с COVID-19, лекувани в интензивно отделение и пациенти с придобита в обществото пневмония, лекувани в интензивно отделение. IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10 и разтворимият TNF рецептор 1 (sTNFR1) са измерени чрез ELISA.
Средната възраст на общата кохорта от пациенти с COVID-19 е 55,5 +/- 17,7 години; 62,5% са били мъже. Най-честите симптоми при постъпване в болница са били висока температура, задух и кашлица. Средната продължителност на симптомите преди вземането на кръвни проби е била 7 дни. 15% са имали анамнеза за пътуване до ендемичен район в рамките на предходния месец.
30% са били здравни работници. Съпътстващите заболявания са често срещани при изследваната популация. Над една четвърт от общата кохорта са имали предшестващо белодробно заболяване, 40% са имали хипертония, 20% са имали захарен диабет, 18% са били с исхемична болест на сърцето и 23% са имали хронично бъбречно заболяване.
Пациентите с COVID-19 нуждаещи се от лечение в интензивно отделение, са имали повишен брой бели кръвни клетки и по-високи нива на циркулиращи неутрофили, С-реактивен протеин (CRP), фибриноген и лактат в сравнение със пациенти с COVID-19 в стабилно състояние.
В сравнение с пациенти с тежка ППО, изискваща интубация и механична вентилация, пациентите с COVID-19 показват значително по-нисък брой на еозинофили и по-високи нива на феритин и лактат дехидрогеназа (LDH).
Общият брой на белите кръвни клетки, броят на неутрофилите и CRP са по-високи в кохортата на пациенти с ППО, лекувани в интензивно отделение, отколкото в която и да е от групата пациенти с COVID-19.
Циркулиращите нива на IL-1β са повишени при пациенти с диагностициран COVID-19 в сравнение със здрави контроли, със значителна разлика в плазмения IL-1β между групата от пациенти с COVID-19 в стабилно състояние и групата от пациенти с COVID-19, лекувани в интензвино отделение. Подобен модел се наблюдава при IL-6, като плазмените нива при пациенти с COVID-19 нарастват с тежестта на заболяването. Нивата на IL-6 в групата от пациенти с ППО, лекувани в интензвино отделение, са по-високи, отколкото при пациенти с COVID-19 в стабилно състояние, но значително по-ниски, отколкото при пациентите с COVID-19, лекувани в интензвино отделение. Нивата на циркулиращия антиинфламаторен цитокин IL-10 бяха по-високи при пациенти с COVID-19 в стабилно състояние, отколкото при здрави контроли, но по-нататъшно увеличение между групите от пациенти с COVID-19 в стабилно състояние и тези, лекувани в интензивно отделение, не се наблюдава.
За разлика от това, пациентите с ППО, лекувани в интензивно отделение показват значително увеличени нива на IL-10 в отговор на възпаление в сравнение с пациенти с COVID-19, лекувани в интензивно отделение, което показва, че в допълнение към увеличаването на провъзпалителните медиатори, съпътстващата загуба на противовъзпалителна защита може също да бъде клинично значима. В подкрепа на тази концепция съотношенията на
IL-6:IL-10 и IL-1β:IL-10 бяха значително повишени в кохортата от пациенти с COVID-19, лекувани в интензивно отделение.
Нивата на мощния неутрофилен хемоатрактант IL-8 също бяха по-високи при пациенти, положителни за COVID-19, с по-нататъшно увеличение, наблюдавано между групите с COVID-19 в стабилно състояние и тези, лекувани в интензивно отделение. sTNFR1 беше значително повишен и в двете групи с COVID-19 инфекция.
Увеличението, наблюдавано в съотношенията на IL-6:IL-10, IL-1β:IL-10 и
IL-6 AAT при тежко протичане на COVID-19, подчертават ясно изразен възпалителен фенотип, който може да бъде свързан с променен имунометаболизъм.
В заключение цитокинемията при инфекция с COVID-19 се отличава от тази при други видове пневмонии, водещи до органна недостатъчност и нужда от лечение в интензивно отделение. Неутрофилите претърпяват имунометаболитно препрограмиране при тежко протичане на COVID-19.
Превод: Тамара Тонева