Диагностика синдрома активации макрофагов, в зависимости от исходного уровня IL–6 у пациентов с новой коронавирусной инфекцией, вызванной вирусом SARS – CoV–2.

  • Authors: 1
  • Affiliations:
    1. ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта», Калининград Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А. Неговского ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии», Москва
  • Section: ORIGINAL ARTICLES
  • URL: https://iimmun.ru/iimm/article/view/1905

Cite item

Abstract

Новая коронавирусная инфекция, вызванная вирусом SARS – CoV–2, остается главной проблемой, на изучение которой направлены все усилия мирового научного сообщества. Накоплен большой клинический материал, позволяющий более эффективно проводить лечение пациентов, но еще существуют не решенные вопросы патогенеза развития и течения заболевания. Материалы и методы. В исследование включено 163 пациента, поступивших в инфекционный стационар с установленным диагнозом «Новая коронавирусная инфекция, вызванная вирусом SARS – CoV–2». При поступлении всем больным в сыворотке крови определялся уровень IL–6. В зависимости от его величины проведено разделение на три группы: А –55 пациентов, у которых в сыворотке крови определялась концентрация IL –6 менее 5,0 пг/мл. Средний возраст в группе составлял 57,3±14,9 лет, индекс массы тела (ИМТ) – 28,2±5,6кг/м2; В - 52 пациента, у которых уровень ИЛ–6 в сыворотке крови находился в диапазоне 5-49 пг/мл. Средний возраст в группе составлял 60,8±11,8 лет, ИМТ –29,6±5,5 кг/м2; С - 56 пациентов, у которых уровень IL -6 в сыворотке крови находился в диапазоне 50-300 пг/мл. Средний возраст в группе составлял 62,5±15,6 лет, ИМТ –28,8±5,6 кг/м2. Пациентам при поступлении в сыворотке крови определялись ИЛ–6, ИЛ–8, а С–реактивный белок (СРБ), ферритин, лактатдегидрогеназа (ЛДГ) определялись также на 3, 7 сутки. Результаты. Минимальной продукции IL–6, в диапазоне 0,1-5 пг/мл, соответствуют минимальные изменения IL–8, СРБ, а продукция ферритина и ЛДГ находится в интервале физиологических значений. Умеренная цитокинемия, IL–6 находится в диапазоне 5-49 пг/мл, ассоциирована с повышенным ферритином и ЛДГ без тенденции к снижению к окончанию лечения. Значительная цитокинемия, уровень IL–6 находится в диапазоне 50-300 пг/мл, ассоциирована с гиперферритинемией и повышением ЛДГ. Течение новой коронавирусной инфекции у этих пациентов характеризуется повышением ферритина к 3–м суткам лечения, стабильно высоким уровнем ЛДГ, без существенной тенденции к снижению исследуемых маркеров к окончанию лечения. Заключение. Риск развития синдрома активации макрофагов отсутствует при уровне IL–6 в сыворотке крови менее 5 пг/мл, ферритин и ЛДГ находятся в диапазоне физиологических значений, ОДН отсутствует или имеются признаки I степени. Для умеренного синдрома активации макрофагов характерны повышение IL–6 в диапазоне от 5 до 49 пг/мл, умеренное повышение ЛДГ и ферритина, признаки ОДН I–II степени. Выраженные признаки диагностируются при уровне IL–6 в сыворотке крови более 50 пг/мл, значительным повышением ЛДГ и ферритина, признаками ОДН II–III степени.

About the authors

ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта», Калининград
Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А. Неговского ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии», Москва

Author for correspondence.
Email: sveta_perepeliza@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4535-9805

доктор медицинских наук, доцент; профессор кафедры хирургических дисциплин медицинского института БФУ им. Иммануила Канта; ведущий научный сотрудник научно-исследовательского института общей реаниматологии им. В.А. Неговского Федерального научно-клинического центра реаниматологии и реабилитологии.

Russian Federation

References

  1. Возгомент О.В., Пыков М.И., Зайцева Н.В. Новые подходы к ультразвуковой оценке размеров селезенки у детей // Ультразв. и функц. диагностика. 2013. № 6. С. 56-62.
  2. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации Версия 14 (27.12. 2021); 233 с. https://стопкоронавирус.рф/ai/doc/1213/attach/vmr.
  3. Asghar M.S., Haider Kazmi S.J., Khan N.A., Akram M., Hassan M., Rasheed U., Ahmed Khan S. Poor prognostic biochemical markers predicting fatalities caused by COVID-19: a retrospective observational study from a developing country. Cureus., 2020, vol. 12, no. 8, e9575. doi: 10.7759/cureus.9575.
  4. Batur A. , Kılınçer A., Ateş F., Demir N. A., Ergün R. Evaluation of systemic involvement of Coronavirus disease 2019 through spleen; size and texture analysis. Turk J Med Sci., 2021, vol. 51, no.3, pp. 972-980. doi: 10.3906/sag-2009-270.
  5. Bohn M.K., Lippi G., Horvath A., Sethi S., Koch D., Ferrari M., Wang C-B., Mancini N., Steele S., Adeli K. Molecular, serological, and biochemical diagnosis and monitoring of COVID-19: IFCC taskforce evaluation of the latest evidence. Clin Chem Lab Med., 2020, vol. 58, no. 7, pp. 1037–1052. doi: 10.1515/cclm-2020-0722.
  6. Caricchio R., Gallucci M., Dass C., Zhang X., Gallucci S., Fleece D., Bromberg M. , Criner G. J. Preliminary predictive criteria for COVID-19 cytokine storm. Ann Rheum Dis., 2021, vol. 80, no.1, pp. 88-95. doi: 10.1136/annrheumdis-2020-218323.
  7. Carcillo J. A., Sward K., Halstead E.S., Telford R., Jimenez-Bacardi A., Shakoory B., Simon D., Hall M. A systemic inflammation mortality risk assessment contingency table for severe sepsis. Pediatr. Crit. Care Med., 2016, vol.18, no.2, pp.143-150. doi: 10.1097/PCC.0000000000001029.
  8. Cazzola M., Bergamaschi G., Tonon L., Arbustini E., Grasso M. , Vercesi E., Barosi G., Bianchi P.E., Cairo G., Arosio P. Hereditary hyperferritinemia-cataract syndrome: relationship between phenotypes and specific mutations in the iron-responsive element of ferritin light-chain mRNA. Blood, 1997, no.90, p.814. PMID: 9226182.
  9. Chen G., Wu D., Guo W., Cao Y., Huang D., Wang H., Wang T., Zhang X., Chen H., Yu H., Zhang X., Zhang M., Wu S., Song J., Chen T., Han M., Li S., Luo X., Zhao J., Ning Q. Clinical and immunological features of severe and moderate coronavirus disease 2019. J. Clin. Invest., 2020, vol.130, no.5, pp. 2620-2629. https://doi.org/10.1172/ JCI137244.
  10. Chen Y., Klein S. L., Garibaldi B. T., Li H., Wu C., Osevala N. M., Li T., Margolick J. B., Pawelec G., Leng S. X. Aging in COVID-19: Vulnerability, immunity and intervention. Ageing Res Rev., 2021, no. 65, p. 101205. doi: 10.1016/j.arr.2020.101205.
  11. Cohen L.A., Gutierrez L., Weiss A., Leichtmann-Bardoogo Y., De-liang Zhang, Crooks D.R., Sougrat R., Morgenstern A., Galy B., Hentze M.W., Lazaro F. J., Rouault T. A., Meyron-Holtz E.G. Serum ferritin is derived primarily from macrophages through a nonclassical secretory pathway. Blood, 2010, vol.116, no. 9, pp. 1574-84. doi: 10.1182/blood-2009-11-253815.
  12. Costa C.A.D., Bruno F., Fiori H.H., Einloft P.R., Garcia R.B. Cardiac dysfunction at echocardiogram and ferritin as early markers of severity in pediatric sepsis. J. Pediatr. (Rio J.), 2017, vol. 93, no.3, pp. 301-307. doi: 10.1016/j.jped.2016.08.006.–80.
  13. Coster D., Wasserman A., Fisher E., Rogowski O., Zeltser D., Shapira I., Bernstein D., Meilik A., Raykhshtat E., Halpern P., Berliner S., Tsarfaty S. S., Shamir R. Using the kinetics of C-reactive protein response to improve the differential diagnosis between acute bacterial and viral infections. Infection, 2020, no. 48, pp. 241–248. doi: 10.1007/s15010-019-01383-6.
  14. Eklund C.M. Proinflammatory cytokines in CRP baseline regulation. Adv Clin Chem., 2009, no. 48, pp. 111–36. doi: 10.1016/s0065-2423(09)48005-3
  15. Gu J., Gong E., Zhang B., Zheng J., Gao Z., Zhong Y., Zou W., Zhan J., Wang S., Xie Z., Zhuang H., Wu B., Zhong H., Shao H., Fang W., Gao D., Pei F., Li X., He Z., Xu D., Shi X., Anderson V. M., Leong A. S.-Y.. Multiple organ infection and the pathogenesis of SARS. J Exp Med., 2005, vol. 202, no. 3, pp. 415–424. doi: 10.1084/jem.20050828.
  16. Guan W.J., Ni Z.Y., Hu Y., Liang W.H., Ou C.Q., He J.X., Liu L., Shan H., Lei C.L., Hui D.S.C., Du B., Li L.J., Zeng G., Yuen K.Y., Chen R.C., Tang C.L., Wang T., Chen P.Y., Xiang J., Li S.Y., Wang J.L., Liang Z.J, Peng Y.X., Wei L., Liu Y., Hu Y.H., Peng P., Wang J.M., Liu J.Y., Chen Z., Li G., Zheng Z.J., Qiu S.Q., Luo J., Ye C.J., Zhu S.Y., Zhong N.S. Clinical Characteristics of Coronavirus Disease 2019 in China. N Engl J Med., 2020, vol.382, no.18, pp.1708-1720. doi: 10.1056/NEJMoa2002032.
  17. Gubernatorova EO, Gorshkova EA, Polinova AI, Drutskaya MS. IL-6: Relevance for immunopathology of SARS-CoV-2. Cytokine Growth Factor Rev., 2020, no.53, pp.13–24. doi: 10.1016/j.cytogfr.2020.05.009.
  18. Henry B.M., de Oliveira M.H., Benoit S., Plebani M., Lippi G. Hematologic, biochemical and immune biomarker abnormalities associated with severe illness and mortality in coronavirus disease 2019 (COVID-19): a meta-analysis. Clin Chem Lab Med., 2020. vol.58 no.7, pp.1021–1028. doi: 10.1515/cclm-2020-0369.
  19. Honore P.M., Gutierrez B. L, Kugener L, Redant S., Attou R., Gallerani A., De Bels D. Inhibiting IL-6 in COVID-19: we are not sure. Crit Care, 2020, vol. 24, no. 1, pp. 463. 10.1186/s13054-020-03177-x.
  20. Kang S., Tanaka T., Narazaki M., Kishimoto T. Targeting interleukin-6 signaling in clinic. Immunity, 2019, vol.50, no.4, pp.1007–1023. doi: 10.1016/j.immuni.2019.03.026
  21. Kernan K. F., Carcillo J.A. Hyperferritinemia and inflammation. Int Immunol., 2017, vol.29, no.9, pp 401-409. doi: 10.1093/intimm/dxx031.
  22. Li X., Xu S., Yu M., Wang K., Tao Y., Zhou Y., Shi J., Zhou M., Wu B., Yang Z., Zhang C., Yue J., Zhang Z., Renz H., Liu X., Xie J., Xie M., Zhao J. Risk factors for severity and mortality in adult COVID-19 inpatients in Wuhan. J Allergy Clin Immunol., 2020, vol.146, no. 1, pp.110–118. doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.006.
  23. Lippi G., Plebani M. Laboratory abnormalities in patients with COVID-2019 infection. Clin Chem Lab Med., 2020, vol. 58, no. 7, pp.1131–1134. doi: 10.1515/cclm-2020-0198.
  24. Liu Y., Yang Y., Zhang C., Huang F., Wang F., Yuan J., Wang Z., Li J., Li J., Feng C., Zhang Z., Wang L., Peng L., Chen L., Qin Y., Zhao D., Tan S., Yin L., Xu J., Zhou C., Jiang C., Liu L. Clinical and biochemical indexes from 2019-nCoV infected patients linked to viral loads and lung injury. Sci China Life Sci, 2020, vol. 63 no.3, pp.364–374. doi: 10.1007/s11427-020-1643-8.
  25. Lubell Y., Blacksell S.D., Dunachie S., Tanganuchitcharnchai A., Althaus T., Watthanaworawit W., Paris D.H., Mayxay M., Peto T.J., Dondorp A.M., White N. J., Day N.P.J., Nosten F., Newton P.N., Turner P. Performance of Creactive protein and procalcitonin to distinguish viral from bacterial and malarial causes of fever in Southeast Asia. BMC Infect. Dis., 2015, no.15, pp. 511. doi: 10.1186/s12879-015-1272-6.
  26. Machhi J., Herskovitz J., Senan A.M., Dutta D., Nath B., Oleynikov M.D., Blomberg W.R., Meigs D.D., Hasan M., Patel M., Kline P., Chang R.C., Chang L., Gendelman H.E., Kevadiya B.D. The Natural History, Pathobiology, and Clinical Manifestations of SARS-CoV-2 Infections. J Neuroimmune Pharmacol., 2020, vol. 15, no. 3, pp.359-386. doi: 10.1007/s11481-020-09944-5.
  27. Maeda T., Obata R., Rizk D.D., Kuno T. The Association of Interleukin-6 value, Interleukin inhibitors and Outcomes of Patients with COVID-19 in New York City. J Med Virol. 2021. vol. 93, no.1, pp. 463-471. doi: 10.1002/jmv.26365.
  28. Martinez-Outschoorn U.E., Prisco M., Ertel A. Ketones and lactate increase cancer cell “stemness,” driving recurrence, metastasis and poor clinical outcome in breast cancer: achieving personalized medicine via metabolo-genomics. Cell Cycle,2011, vol. 10, no. 8, pp. 1271–1286. doi: 10.4161/cc.10.8.15330.
  29. McFadyen J, Kiefer J, Loseff-Silver J, Braig D, Potempa LA, Eisenhardt SU, Peter K. Dissociation of C-reactive protein localizes and amplifies inflammation: Evidence for a direct biological role of CRP and its conformational changes. Front Immunol.,2018, no. 9, pp.1351. doi: 10.3389/fimmu.2018.01351.
  30. Mehta P., McAuley D.F., Brown M., Sanchez E., Tattersall R.S., Manson J.J. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet,2020, vol. 395, no.10229, pp.1033–1034. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0.
  31. Onur S.T. , Altın S. , Sokucu S. N., Fikri B.İ., Barça T., Bolat E., Toptaş M. Could ferritin level be an indicator of COVID-19 disease mortality? J Med Virol., 2021, vol. 93, no. 3, pp.1672-1677. doi: 10.1002/jmv.26543.
  32. Rajab I.M. , Hart P.C., Potempa L.A. How C-Reactive Protein Structural Isoforms With Distinctive Bioactivities Affect Disease Progression. Front Immunol., 2020, no.11 pp.2126. doi: 10.3389/fimmu.2020.02126.
  33. Ramasamy S., Subbian S. Critical Determinants of Cytokine Storm and Type I Interferon Response in COVID-19 Pathogenesis. Clin Microbiol Rev., 2021, vol.34, no. 3, e00299-20. doi: 10.1128/CMR.00299-20.
  34. Recalcati S., Invernizzi P., Arosio P., Cairo G. New functions for an iron storage protein: the role of ferritin in immunity and autoimmunity. J. Autoimmun., 2008. vol. 30, no. 1-2, pp.84-89. doi: 10.1016/j.jaut.2007.11.003.
  35. Sette А., Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19. Cell, 2021, vol. 184, no. 4, pp.861–880. doi: 10.1016/j.cell.2021.01.007.
  36. Shrive A.K., Cheetham G.M.T., Holden D., Myles D.A.A., Turnell W.G., Volanakis J.E., Pepys M.B., Bloomer A.C., Greenhough T.J. Three-dimensional structure of human C-reactive protein. Nat Struct Biol., 1996, vol. 3, no. 4, pp.346–54. doi: 10.1038/nsb0496-346.
  37. Solis-Garcia Del Pozo J., Galindo M.F., Nava E., Jordan J. A systematic review on the efficacy and safety of IL-6 modulatory drugs in the treatment of COVID-19 patients. Eur Rev Med Pharmacol Sci,2020, vol. 24, no. 13, pp.7475–7484. doi: 10.26355/eurrev_202007_21916.
  38. Soy M., Keser G., Atagündüz P., Tabak F., Atagündüz I., Kayhan S.. Cytokine storm in COVID-19: pathogenesis and overview of anti-inflammatory agents used in treatment. Clin Rheumatol., 2020, vol. 39, no. 7, pp. 2085-2094. doi: 10.1007/s10067-020-05190-5.
  39. Vigushin D.M., Pepys M.B., Hawkins P.N. Metabolic and scintigraphic studies of radioiodinated human C-reactive protein in health and disease. J Clin Invest., 1993, vol. 91, no. 4, pp.1351–7. doi: 10.1172/JCI116336.
  40. Wang L. C-reactive protein levels in the early stage of COVID-19, Med. Maladies Infect.,2020, vol. 50, no. 4, pp. 332–334. doi: 10.1016/j.medmal.2020.03.007.
  41. Wang G., Wu C., Zhang Q., Wu F., Yu B., Lv J., Li Y., Li T., Zhang S., Wu C., Wu G., Zhong Y. C reactive protein level may predict the risk of COVID-19 aggravation. Open Forum Infectious Diseases, 2020, vol. 7, no. 5, ofaa153. doi: 10.1093/ofid/ofaa153.
  42. Weatherhead J.E., Clark E.H., Vogel T.P., Atmar R.L., Kulkarni P.A. Inflammatory syndromes associated with SARS-CoV-2 infection: dysregulation of the immune response across the age spectrum. J Clin Invest., 2020, vol.130, no. 12, pp.6194–6197. doi: 10.1172/JCI145301.
  43. Wu Y., Potempa L.A., Kebir D.E., Filep J.G. C-reactive protein and inflammation: conformational changes affect function. Biol Chem., 2015, vol.396, no. 11, pp.1181–97. doi: 10.1515/hsz-2015-0149.
  44. Xu X., Chang X. N., . Pan H. X., . Su H, Huang B., Yang M., Luo D. J., Weng M. X., Ma L., Nie X. Pathological changes of the spleen in ten patients with coronavirus disease 2019(COVID-19) by postmortem needle autopsy. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi., 2020, vol. 49, no. 6, pp. 576-582. doi: 10.3760/cma.j.cn112151-20200401-00278.
  45. Xu Z, Shi L, Wang Y, Zhang J, Huang L, Zhang C, Liu S, Zhao P, Liu H, Zhu L., Tai Y., Bai C., Gao T., Song J., XiaP., Dong J., Zhao J., Wang F.-S. Pathological findings of COVID-19 associated with acute respiratory distress syndrome. Lancet Respir Med., 2020, vol. 8, no.4, pp. 420–422. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30076-X.
  46. Yang X., Yu Y., Xu J., Shu H., Xia J., Liu H., Wu Y., Zhang L., Yu Z., Fang M., Yu T., Wang Y., Pan S., Zou X., Yuan S., Shang Y. Clinical course and outcomes of critically ill patients with SARS-CoV-2 pneumonia in Wuhan, China: a single-centered, retrospective, observational study. Lancet Respir Med 2020; vol. 8, no. 5, pp.475–481. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30079-5.
  47. Yi K., Rong Y., Wang C., Huang L., Wang F. COVID-19: advance in laboratory diagnostic strategy and technology. Mol Cell Biochem., 2021, vol. 476, no. 3, pp.1421-1438. doi: 10.1007/s11010-020-04004-1.
  48. Yao X., Li T., He Z., Ping Y., Liu H., Yu S., Mou H., Wang L., Zhang H, Fu W., Luo T., Liu F., Guo Q. N., Chen C., Xiao H. L., Guo H.T. , Lin S. , Xiang D.F., Shi Y. , Pan G.Q.., Li Q. R. , Huang X., Cui Y., Liu X. Z., Tang W., Pan P. F., Huang X. Q., Ding Y. Q., Bian X.W. A pathological report of three COVID-19 cases. Zhonghua Bing Li Xue Za Zhi., 2020, vol. 49, no. 5, pp. 411-417. doi: 10.3760/cma.j.cn112151-20200312-00193.
  49. Zhang T., Chen H. , Liang S. , Chen D., Zheng C. , Zeng C., Zhang H., Liu Z. A non-invasive laboratory panel as a diagnostic and prognostic biomarker for thrombotic microangiopathy: development and application in a Chinese cohort study. PLoS One, 2014; vol.9, no. 11, e111992. doi: 10.1371/journal.pone.0111992.
  50. Zhou F., Yu T., Du R., Fan G., Liu Y., Liu Z., Xiang J., Wang Y., Song B., Gu X., Guan L., Wei Y., Li H., Wu X., Xu J., Tu S., Zhang Y., Chen H., Cao B. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: a retrospective cohort study. Lancet, 2020, vol.395, no. 10229, pp.1054–1062. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30566-3.

Supplementary files

There are no supplementary files to display.


Copyright (c) .

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies