Characterization of the Inflammatory Response to Severe COVID-19 Illness
Résultats principaux
Effectifs des groupes comparés :
- contrôles sains : n=15
- patients COVID-19 hospitalisés et stables à J7 : n=20
- patients COVID-19 admis en soins intensifs : n=20
- patients en soins intensifs pour pneumonie communautaire : n=15
L'âge moyen ± écart-type de l'ensemble des patients COVID-19 de l'étude est de 55 ± 17 ans et 62,5% sont des hommes. 30% sont des soignants. Les comorbidités sont fréquentes : antécédent de maladie pulmonaire chez >25%, hypertension chez 40%, diabète chez 20%, atteinte coronarienne chez 18% et insuffisance rénale chronique chez 23%. 50% sont fumeurs de tabac actifs ou sevrés.
En moyenne, 7 jours séparent le début des symptômes de la prise de sang.
Profil cytokinique des patients COVID-19 :
- niveaux de médiateurs pro-inflammatoires : interleukine 1β (IL-1β), IL-6 et récepteur soluble TNF 1 plus élevés chez les patients COVID-19 sévères que chez les COVID-19 stables et que chez les patients en soins intensifs pour pneumonie non-COVID-19.
- L'IL-10 anti-inflammatoire n'est, elle, pas plus élevée chez dans le groupe COVID-19 sévère, elle est notamment significativement plus élevée chez les patients en soins intensifs pour pneumonie non-COVID-19.
Marqueurs immuno-métaboliques chez les patients COVID-19 sévères :
La pyruvate kinase musculaire 2 (PKM2), activant l'Hypoxia-inducible factor 1-alpha (HIF-1α) à action pro-inflammatoire, est significativement plus élevée dans le cytosol des polynucléaires neutrophiles (PNN) des patients COVID-19 sévères que dans celui des contrôles sains, tout comme sa forme phosphorylée favorisant l'interaction avec l'HIF-1α.
L'HIF-1α est également plus élevé dans le cytosol des PNN des patients COVID-19 sévères que chez les contrôles sains, favorisé par de plus hauts niveaux de succinate cytosolique qui prévient la dégradation de l'HIF-1α.
Enfin, chez les patients COVID-19 sévères en comparaison aux contrôles sains, le lactate cytosolique est plus élevé avec notamment un ratio lactate cytosolique/pyruvate plus élevé en faveur d'un virage métabolique plus que d'une élévation globale du métabolisme.
Niveaux des anti-inflammatoires endogènes chez les patients COVID-19 sévères :
L'alpha-1 antitrypsine (AAT) circulante, une enzyme à rôle anti-inflammatoire, est élevée à la fois chez les patients COVID-19 sévères et chez les patients en soins intensifs pour pneumonie non-COVID-19, à des niveaux similaires alors que l'IL-6 est plus élevée chez les premiers. Ainsi, le ratio IL-6/AAT est significativement plus élevé chez les patients COVID-19 sévères.
Chez ces patients, une élévation du ratio IL-6/AAT entre J0 et J6 de l'admission en soins intensifs est associée à une moins bonne évolution (décès ou hospitalisation prolongée en soins intensifs). Inversement, une diminution du ratio semble associée à une amélioration clinique.
Chez les patients en soins intensifs pour pneumonie non-COVID-19, une moins bonne évolution s'accompagne d'une moindre élévation du ratio IL-6/AAT.
Que retenir ?
Niveau de preuve Faible
- faibles effectifs
- caractère prospectif ou rétrospectif de la cohorte non précisé, ainsi que la période d'étude
- durée du suivi non précisée
- pas de comparaison des niveaux de marqueurs immuno-métaboliques entre les patients COVID-19 sévères, stables et les patients en soins intensifs pour pneumonie non-COVID-19
Objectifs
Méthodes
Etude de cohorte à visée analytique avec comparaison entre 4 cohortes:
- contrôles sains
- patients COVID-19 confirmés, hospitalisés et symptomatiques mais avec un état stable à J7 du début des symptômes
- patients COVID-19 confirmés admis en soins intensifs pour intubation et ventilation mécanique pour insuffisance respiratoire hypoxémique
- patients hospitalisés en soins intensifs pour pneumonie communautaire avec intubation et ventilation mécanique
Confirmation de l'infection par le SARS-CoV-2 par RT-PCR sur prélèvement nasopharyngé.
Prises de sang réalisées au moment de l'intubation puis tous les deux jours.
Hospitalisation en soins intensifs a été considérée comme prolongée si elle était de plus de 12 jours consécutifs.
Critères d'exclusion : immunosuppression, corticothérapie PO à long terme, prise de médicaments anti-interleukine 1 (IL1), anti-IL6 ou d'anti-TNF, grossesse connue en cours, néoplasie active ou antécédent de vascularite ou de connectivite.
Etude des :
- cytokines : IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10 et le récepteur soluble TNF 1 (sTNFR1)
- marqueurs immuno-métaboliques : pyruvate kinase musculaire 2 (PKM2), PKM2 phosphorylée, Hypoxia-inducible factor 1-alpha (HIF-1α), lactate cytosolique, pyruvate. Les comparaisons des niveaux de marqueurs immuno-métaboliques ont été réalisées après appariement des patients COVID-19 en soins intensifs aux contrôles sains selon l'âge, le sexe et l'IMC.
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