Dans une récente étude publiée dans la revue Biomoléculesles chercheurs ont évalué des biomarqueurs qui pourraient aider à identifier les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) nécessitant une ventilation mécanique invasive (IMV).
Sommaire
Contexte
Le COVID-19, causé par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), a été déclaré pandémie par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) en mars 2020. Il y a eu 460 millions de cas confirmés de SRAS-CoV-2 et plus de six millions de décès liés au COVID-19 à ce jour dans le monde.
Plusieurs patients atteints du SRAS-CoV-2 atteints d’une maladie grave ont besoin d’IMV. Cependant, de nombreux autres patients COVID-19 n’ont besoin que d’oxygène supplémentaire via une canule nasale, c’est-à-dire une ventilation mécanique non invasive (NIMV).
Des rapports antérieurs ont indiqué que les patients atteints de COVID-19 présentaient des taux sériques élevés de ligand-1 de la protéine de mort cellulaire programmée (PD-L1) et de la métalloprotéinase matricielle 7 (MMP-7). Néanmoins, il existe peu de données concernant les niveaux de PD-L2 soluble (sPD-L2), d’immunoglobuline des lymphocytes T solubles et de domaine de mucine contenant-3 (sTIM-3) et de galectine-9 soluble (sGal-9) dans le SRAS-CoV- 2 malades. De plus, les biomarqueurs potentiels qui pourraient aider à déterminer si un patient atteint du SRAS-CoV-2 a besoin d’une assistance ventilatoire invasive restent à découvrir.
À propos de l’étude
Dans la présente étude transversale, les chercheurs ont évalué si les taux sériques de MMP-7 et les molécules associées aux lymphocytes T épuisés pouvaient être utilisés comme biomarqueurs pour faire la distinction entre les patients NIMV et IMV COVID-19. Les patients COVID-19 inclus dans la recherche ont été hospitalisés à l’Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (INER), à Mexico, en mars et août 2020.
Selon le besoin d’IMV, 105 patients SRAS-CoV-2 confirmés par transcription inverse-amplification en chaîne par polymérase (RT-PCR) ont été divisés en deux groupes : 1) patients NIMV et 2) patients IMV. De plus, 23 personnes en bonne santé appariées selon l’âge ont servi de témoins. Les échantillons de sang des témoins ont été obtenus avant la pandémie de SRAS-CoV-2.
Au moment de l’admission à l’hôpital, les dossiers médicaux des patients ont été évalués pour évaluer les conditions de comorbidité, les informations démographiques, les paramètres respiratoires et le statut tabagique. L’obésité a été définie comme un indice de masse corporelle (IMC) supérieur à 30 et une pression partielle d’oxygène artériel (PaO2)/oxygène inspiré fractionnaire (FiO2) a été déterminée à l’aide de sang artériel. Tous les sérums prélevés chez les patients ont été maintenus à -20◦C jusqu’à ce qu’il soit utilisé. Le dosage immuno-enzymatique (ELISA) a été utilisé pour mesurer les taux sériques de sMMP-7, sGal-9, sTIM-3, sPD-L2 et sPD-L1, qui ont ensuite été comparés aux données cliniques. Douze patients ont été à nouveau évalués après huit mois pour analyser la variation des niveaux de biomarqueurs entre la maladie aiguë et le post-SRAS-CoV-2.
Résultats et discussions
Les résultats de l’étude démontrent que la PaO2/FiO2 les valeurs étaient plus faibles chez les patients IMV COVID-19. Les patients IMV ont eu un long séjour à l’hôpital et des niveaux élevés de sMMP-7, sPD-L1 et sTIM-3 par rapport aux patients NIMV.
Les niveaux de sTIM-3 étaient liés à la gravité du SRAS-CoV-2 et étaient négativement associés à la PaO2/FiO2 et positivement associée aux taux de procalcitonine, de D-dimère et de troponine. Ces inférences suggèrent que les patients IMV SARS-CoV-2 pourraient avoir des niveaux élevés de procalcitonine et de sTIM-3 en raison d’un processus inflammatoire incontrôlé. Le sGAL-9 a été franchement lié au sMMP-7 et au sTIM-3, indiquant qu’il règle l’inflammation pendant l’infection SARS-CoV-2.
Bien que les niveaux de sTIM-3 et de sPD-L1 aient été augmentés chez les patients NIMV et IMV SARS-CoV-2, les patients IMV présentaient des niveaux beaucoup plus élevés de ces marqueurs. Ces observations indiquent que les patients COVID-19 ont des points de contrôle immunologiques dysfonctionnels, ce qui contribue à un processus inflammatoire non régulé lié à la gravité de la maladie et à l’IMV.
Il a été observé que le biomarqueur apte à prédire l’IMV chez les patients atteints du SRAS-CoV-2 était le sMMP-7. En effet, les niveaux de sMMP-7 n’étaient élevés que chez les patients IMV COVID-19 et non chez les patients NIMV et les témoins sains. Les niveaux de sMMP-7 étaient également corrélés à la gravité de la maladie et aux lésions pulmonaires inflammatoires au cours du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). De plus, les taux de MMP-7 étaient élevés chez les patients atteints de fibrose pulmonaire, en particulier de fibrose pulmonaire idiopathique.
De manière inattendue, sPD-L2 a démontré un effet protecteur chez les patients IMV SARS-CoV-2. Il était inversement corrélé avec la troponine, les plaquettes et les jours d’IMV chez les patients COVID-19. En revanche, sPD-L2 corrélé positivement avec PaO2/FiO2.
Après huit mois d’infection par le SRAS-CoV-2, les patients IMV ont présenté une diminution significative des niveaux initialement élevés de sGal-9, sPD-L1 et sTIM-3, ce qui implique une récupération de la réponse immunitaire. Les niveaux de sPD-L2 de ces patients ont été augmentés, ce qui suggère également une immunité accrue, tandis que leurs niveaux de sMMP-7 sont restés inchangés après huit mois.
conclusion
Les résultats de l’étude montrent que les niveaux de sPD-L1, sTIM-3 et sMMP-7 étaient considérablement plus élevés chez les personnes atteintes de SRAS-CoV-2 sévère, ce qui suggère que ces biomarqueurs pourraient aider à identifier les patients qui ont besoin d’IMV. La présente étude met en évidence la nécessité d’enquêtes supplémentaires pour déterminer si la coexistence de l’hyper-inflammation causée par l’augmentation des niveaux de sTIM-3 et de sPD-L1 est due à l’anergie, à l’immunosénescence, à l’immunoparalysie ou à l’épuisement.
Dans l’ensemble, l’étude montre que sMMP-7, sTIM-3 et sPD-L1 sont des biomarqueurs possibles de la gravité du COVID-19 qui pourraient être utilisés pour différencier les personnes qui ont besoin d’IMV. En outre, il a suggéré que la MMP-7 pourrait être un marqueur de la continuité des lésions pulmonaires après COVID-19.