La coagulopathie dans la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) s’affiche de manière inhabituelle. Non seulement les patients présentent une fibrinolyse altérée, mais également une agrégation plaquettaire, une inflammation et des microthrombi. Comprendre cette pathologie pourrait aider les travailleurs de la santé à traiter ces symptômes, souvent associés à de faibles taux de survie chez les patients COVID-19 sévères.
Étude : Biomarqueurs plasmatiques associés à la survie et à la thrombose chez les patients COVID-19 hospitalisés. Crédit d’image : Bangoland/Shutterstock
Un groupe de chercheurs de l’Université Columbia a observé les mécanismes d’hypercoagulabilité dans COVID-19, trouvant une augmentation significative de la viscosité du caillot médiée par la fibrine, mais aucun mécanisme derrière cette observation. Pour explorer davantage ce phénomène, les scientifiques ont étudié la présence de biomarqueurs spécifiques chez les patients hospitalisés COVID-19.
Une version préimprimée de l’étude est disponible sur le site medRxiv* serveur pendant que l’article est soumis à une évaluation par les pairs.
L’étude
L’étude a inclus 63 patients présentant des résultats de test PCR positifs pour COVID-19 et 43 individus sains/non infectés comme témoins. Quarante-sept du groupe infecté avaient évolué vers un COVID-19 sévère, nécessitant une admission aux soins intensifs et présentant des symptômes tels qu’un choc, une détresse respiratoire et un dysfonctionnement de plusieurs organes. Quarante-six de ces personnes ont été ventilées mécaniquement. Les autres patients ont été hospitalisés, mais sans gravité, bien que l’un ait eu besoin d’une ventilation mécanique. Du sang a été prélevé sur tous les individus dans les cinq jours suivant un test PCR et rapidement centrifugé avant que le plasma ne soit séparé et stocké à -80°C jusqu’à l’analyse.
L’analyse consistait en des kits ELISA disponibles dans le commerce avec sortie colorimétrique, qui ont été utilisés pour déterminer les concentrations plasmatiques de plusieurs biomarqueurs potentiels, notamment PAL-1, fibrinogène, plasminogène, activateur tissulaire du plasminogène (t-PA), facteur plaquettaire 4 (PF4), interleukine (IL), 1 receptor-like 1 (ST2) (le récepteur de l’interleukine-33), le facteur von Willebrand (vWF) et la tryptase. Pour comparer les résultats des groupes témoins et des groupes infectés, les scientifiques ont utilisé le test de Fisher, les tests de Mann-Whitney ou les tests de Kruskal-Wallis.
La plupart des marqueurs de coagulation et de fibrinolyse ont montré des niveaux accrus chez les patients COVID-19. Les niveaux de fibrinogène étaient significativement plus élevés dans les deux groupes COVID-19 par rapport au témoin, tout comme les niveaux de t-PA – qui étaient également significativement plus élevés chez les patients en soins intensifs par rapport aux patients non-USI. Le fibrinogène était également plus élevé que les plages cliniques normales. Les niveaux de PAI-1 étaient également élevés chez les patients COVID-19 des soins intensifs. Les niveaux de plasminogène n’ont montré aucune différence entre le COVID-19 et les groupes témoins.
Les niveaux de ST2 étaient plus élevés chez les patients COVID-19, tout comme les niveaux de vWF. Les niveaux de PF4 n’ont montré aucune différence et la tryptase était plus faible dans le groupe ICU COVID-19 que les témoins. Le vWF a tendance à afficher des niveaux plus élevés à mesure que les dommages endothéliaux et l’adhésion plaquettaire augmentent, et que le PF4 augmente avec l’activité plaquettaire. Les niveaux plus élevés de vWF sans augmentation correspondante du PF4 indiquent davantage de dommages endothéliaux chez les patients en soins intensifs – ce qui est corroboré par des études antérieures montrant que l’infection abortive des cellules endothéliales par le SRAS-CoV-2 entraîne une augmentation de l’inflammation.
Les chercheurs ont suivi cela en explorant les associations entre certains de ces biomarqueurs et les résultats cliniques. Ils ont découvert que des niveaux plus élevés de vWF étaient associés à des épisodes thrombotiques, souvent chez les patients en soins intensifs, ainsi qu’à des chances de survie plus faibles. Le t-PA et le ST2 étaient également associés à un risque accru de décès. Les patients diagnostiqués avec une insuffisance rénale aiguë à l’admission présentaient des niveaux plus élevés de t-PA et de PAI-1.
Conclusion
Les auteurs soulignent la valeur de leurs résultats pour aider à expliquer la physiopathologie distinctive de la coagulopathie chez les patients COVID-19 sévères. Des niveaux accrus de fibrinogène et de D-dimère, ainsi qu’un manque de plasminogène, reflètent probablement l’augmentation de la synthèse du fibrinogène en réponse à l’inflammation. PAI-1 inhibe le système fibrinolytique, et des niveaux plus élevés ont été observés dans les groupes infectés. Ces résultats soutiennent les propositions d’études antérieures d’un «arrêt de la fibrinolyse» caractéristique, observé uniquement chez les patients COVID-19 sévères, partiellement causé par la sous-production de plasmine.
Alors que le t-PA convertit le plasminogène en plasmine, des niveaux élevés de t-PA ont été associés à la non-survie. Cela est probablement dû à l’association du t-PA avec de rares cas de saignement chez les patients COVID-19. L’IL-33 agit sur ST2, qui est connu pour jouer un rôle clé dans le syndrome de tempête de cytokines signalé dans certains des cas de COVID-19 les plus graves. Des concentrations plus élevées de ST2 associées à un risque accru de mortalité en résultent probablement, ainsi qu’une inflammation et des dommages endothéliaux ou pneumocytaires. Ce sont quelques-uns des plus grands risques pour les patients COVID-19 et indiquent que ST2 serait un bon biomarqueur à utiliser pour déterminer le pronostic.
Le niveau élevé de vWF chez les patients COVID-19 confirme l’association entre l’inflammation et les lésions endothéliales et pourrait entraîner un risque accru de microthrombi. Encore une fois associé à un risque accru de mortalité, le vWF peut faire partie d’une réponse inflammatoire endothéliale. Le PF4 et la tryptase n’ont pas montré de niveaux accrus chez les patients COVID-19. Le PF4 n’est probablement pas impliqué dans la physiopathologie du COVID-19. Pourtant, les chercheurs n’écartent pas la possibilité que la tryptase se soit dégradée lors du prélèvement des échantillons, car sa demi-vie est très courte. Ces résultats pourraient s’avérer précieux pour les chercheurs qui étudient la voie de la maladie et pourraient aider les travailleurs de la santé à déterminer le pronostic des individus, leur permettant potentiellement d’être traités avant que les pires symptômes ne se présentent.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
