Диагностика синдрома активации макрофагов в зависимости от исходного уровня IL-6 у пациентов с новой коронавирусной инфекцией, вызванной вирусом SARS-CoV-2
- Авторы: Перепелица С.А.1,2
-
Учреждения:
- ФГАОУ ВО Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
- ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии»
- Выпуск: Том 12, № 4 (2022)
- Страницы: 677-687
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/2220-7619/article/view/119073
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-DOM-1905
- ID: 119073
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. 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±5,6 кг/м2; В — 52 пациента, у которых уровень IL-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 определяли IL-6, IL-8, а С-реактивный белок (СРБ), ферритин, лактатдегидрогеназа (ЛДГ) определяли 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 ОДН I степени. Для умеренного синдрома активации макрофагов характерны повышение IL-6 в диапазоне от 5 до 49 пг/мл, умеренное повышение ЛДГ и ферритина, наличие признаков ОДН I–II степени. Выраженные признаки диагностируются при уровне IL-6 в сыворотке крови более 50 пг/мл и сопровождаются значительным повышением ЛДГ и ферритина, признаками ОДН II–III степени.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Светлана Александровна Перепелица
ФГАОУ ВО Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта; ФГБНУ «Федеральный научно-клинический центр реаниматологии и реабилитологии»
Автор, ответственный за переписку.
Email: sveta_perepeliza@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4535-9805
д.м.н., доцент, профессор кафедры хирургических дисциплин, ведущий научный сотрудник лаборатории патологии клетки при критических состояниях НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского
Россия, 236041, Калининград, ул. А. Невского, 14; МоскваСписок литературы
- Возгомент О.В., Пыков М.И., Зайцева Н.В. Новые подходы к ультразвуковой оценке размеров селезенки у детей // Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2013. № 6. С. 56–62. [Vozgoment O.V., Pykov M.I., Zaitseva N.V. Ultrasound assessment of spleen size in children. New approaches. Ul’trazvukovaya i funktsional’naya diagnostika = Ultrasound and Functional Diagnostics, 2013, no. 6, pp. 56–62. (In Russ.)]
- Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19). Временные методические рекомендации. Версия 14 (27.12. 2021). 233 с. [Prevention, diagnosis and treatment of novel coronavirus infection (COVID-19). Interim Guidelines. Version 14 (27.12.2021). 233 p. (In Russ.)]
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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. doi: 10.1172/JCI137244
- 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: 101205. doi: 10.1016/j.arr.2020.101205
- 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. 1574-1584. doi: 10.1182/blood-2009-11-253815
- 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.
- Eklund C.M. Proinflammatory cytokines in CRP baseline regulation. Adv. Clin. Chem., 2009, no. 48, pp. 111–136. doi: 10.1016/s0065-2423(09)48005-3
- 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
- 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
- Gubernatorova E.O., Gorshkova E.A., Polinova A.I., Drutskaya M.S. 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
- 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
- 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: 463. doi: 10.1186/s13054-020-03177-x
- 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
- Kernan K.F., Carcillo J.A. Hyperferritinemia and inflammation. Int. Immunol., 2017, vol. 29, no. 9, pp 401–409. doi: 10.1093/intimm/dxx031
- 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
- 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
- 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
- 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: 511. doi: 10.1186/s12879-015-1272-6
- 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
- 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
- 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.
- McFadyen J., Kiefer J., Loseff-Silver J., Braig D., Potempa L.A., Eisenhardt S.U., 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: 1351. doi: 10.3389/fimmu.2018.01351
- 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
- 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
- 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: 2126. doi: 10.3389/fimmu.2020.02126
- 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
- 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
- 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
- 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. 346–354. doi: 10.1038/nsb0496-346
- 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
- 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
- Tonial C.T., Garcia P.C.R., Schweitzer L.C., Costa C.A.D., Bruno F., Fiori H.H., Einloft P.R., Garcia R.B., Piva J.P. 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
- 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. 1351–1357. doi: 10.1172/JCI116336
- 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 Infect. Dis., 2020, vol. 7, no. 5: ofaa153. doi: 10.1093/ofid/ofaa153
- 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
- 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.
- 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. 1181–1197. doi: 10.1515/hsz-2015-0149
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
Дополнительные файлы
