Μελέτη εργαστηριακών δεικτών δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου σχετιζόμενων με την αιμόσταση σε ασθενείς με COVID-19 λοίμωξη

Abstract

COVID-19 (Coronavirus Disease 2019) is a clinical syndrome caused by the SARS-CoV-2 virus (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2). This virus is identified as the agent responsible for a multisystem disease, with primary manifestations including acute respiratory syndrome, endotheliopathy, and immunothrombosis. These symptoms increase the risk of both micro- and macrothrombosis, and endothelial dysfunction plays a crucial role in the progression of the disease. Venous thrombosis, pulmonary embolism, and stroke are a few of the thrombotic issues that may occur as a result. These issues are an essential component of the morbidity and mortality rates associated with COVID-19. The disease is exacerbated, and further research is needed to explain the basic pathological physiological mechanisms and to identify reliable biomarkers for early diagnosis and more precise clinical management. This study explores the prognostic significance of endothelial dysfunction markers related to hemostasis, including thrombomodulin, P-selectin, angiopoietin-2 (Ang-2), plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), von Willebrand factor antigen (VWF: Ag), and von Willebrand factor co-reconstitution factor (VWF: RCo), as well as platelet microvesicles (PMPs), concerning disease severity in COVID-19 patients. A cross-sectional case-control study was conducted with 90 patients who had been confirmed to have COVID-19. Participants were divided into three groups: those hospitalized in the ICU, those outside the ICU, and asymptomatic, non-hospitalized individuals (control group). The study's originality lies in its systematic and simultaneous evaluation of a broad range of endothelial damage markers across different patient categories. Hemostasis markers were assessed through chronometric and coagulation tests, while the biomarkers PAI-1, thrombomodulin, and P-selectin were evaluated using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). VWF: Ag and VWF: RCo biomarkers were analyzed using immunoenzymatic assays, and PMPs were assessed by flow cytometry. Statistical analysis included both parametric and non-parametric tests, as well as logistic regression and ROC analysis. Statistically significant differences were observed in the levels of the examined markers between the groups. Specifically, the biomarkers thrombomodulin, PAI-1, Ang-1, Ang-2, and PMPs showed significant differences in ICU patients compared to the other groups. Additionally, an increase was noted in markers such as P-selectin, D-dimer, factor VIII (FVIII), VWF: Ag, VWF: RCo, the VWF: RCo/VWF: Ag ratio, and the Ang-2/Ang-1 ratio.Furthermore, the Ang-2/Ang-1 ratio and P-selectin were very effective in predicting outcomes in all studies, especially in predicting hospital admissions. P-selectin has emerged as the most accurate biomarker for diagnosis and has proved its usefulness in determining the extent of a disease. Its involvement in COVID-19-associated endotheliopathy highlights a promising avenue for the development of novel therapeutic strategies. Additionally, P-selectin is a promising therapeutic target for various diseases, including diabetes, atherosclerosis, hypertension, and cancer. In general, biomarkers that indicate endothelial dysfunction have a significant predictive value for assessing the risk of thrombosis in COVID-19 patients. Incorporation inclinical practicecan improveearly identification of high-risk individuals and facilitate targeted therapeuticinterventions. Developments in this area hold promise for enhancing clinical outcomes and increasing the accuracy of predicting disease progression. Ultimately, these insights are expected to enhance our understanding of the pathophysiological mechanisms underlying COVID-19-associated endotheliopathy, offering potential applications in risk stratification and therapeutic strategy formulation.

Η νόσος COVID-19 (Coronavirus Disease 2019) αποτελεί κλινικό σύνδρομο που προκαλείται από λοίμωξη από τον ιό SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2). Ο ιός αυτός έχει αναγνωριστεί ως υπεύθυνος ιός για ένα πολυσυστηματικό νόσημα, με κύριες εκδηλώσεις το οξύ αναπνευστικό σύνδρομο, την ενδοθηλιοπάθεια και την ανοσοθρόμβωση. Αυτές οι εκδηλώσεις συντελούν σε αυξημένο κίνδυνο μικρο- και μακροθρόμβωσης, με την ενδοθηλιακή δυσλειτουργία να διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην παθοφυσιολογία της νόσου. Οι θρομβωτικές επιπλοκές που προκύπτουν, όπως η φλεβική θρόμβωση, η πνευμονική εμβολή και το αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο, συμβάλλουν σημαντικά στη νοσηρότητα και θνητότητα της COVID-19. Η αυξημένη σοβαρότητα της νόσου έχει οδηγήσει στην εντατικοποίηση της ερευνητικής δραστηριότητας, με στόχο την κατανόηση των υποκείμενων παθοφυσιολογικών μηχανισμών και την ταυτοποίηση αξιόπιστων βιοδεικτών για την έγκαιρη διάγνωση και την αποτελεσματικότερη κλινική διαχείριση των ασθενών. Στην παρούσα μελέτη εξετάζεται η προγνωστική σημασία ορισμένων δεικτών της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας που σχετίζονται με την αιμόσταση, όπως η θρομβομοντουλίνη, η P-σελεκτίνη, η αγγειοποιητίνη-2 (Ang-2), ο αναστολέας του ενεργοποιητή του πλασμινογόνου-1 (PAI-1), το αντιγόνο του παράγοντα von Willebrand (VWF:Ag) και ο παράγων λειτουργικότητας von Willebrand (VWF:RCo), καθώς και τα μικροκυστίδια των αιμοπεταλίων (PMPs), σε συσχέτιση με τη σοβαρότητα της νόσου σε ασθενείς με COVID-19. Διενεργήθηκε συγχρονική μελέτη τύπου ασθενών-μαρτύρων σε 90 ασθενείς με επιβεβαιωμένη λοίμωξη COVID-19. Οι συμμετέχοντες κατανεμήθηκαν σε τρεις ομάδες: ασθενείς που νοσηλεύονταν σε ΜΕΘ, ασθενείς εκτός ΜΕΘ και ασυμπτωματικοί, μη νοσηλευόμενοι ασθενείς (ομάδα ελέγχου). Η πρωτοτυπία της μελέτης έγκειται στη συστηματική και ταυτόχρονη αξιολόγηση ευρέος φάσματος δεικτών ενδοθηλιακής βλάβης μεταξύ διαφορετικών κατηγοριών ασθενών. Οι δείκτες αιμόστασης αξιολογήθηκαν μέσω χρονομετρικών και πηξιολογικών δοκιμασιών, ενώ οι βιοδείκτες PAI-1, θρομβομοντουλίνη και P-σελεκτίνη με ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία (ELISA). Οι δείκτες VWF:Ag και VWF:RCo αναλύθηκαν με ανοσοενζυμικές μεθόδους και τα PMPs με κυτταρομετρία ροής. Η στατιστική ανάλυση περιλάμβανε παραμετρικούς και μη παραμετρικούς ελέγχους, λογιστική παλινδρόμηση και ROC ανάλυση. Αναδείχθηκαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές στα επίπεδα των εξεταζόμενων δεικτών μεταξύ των ομάδων. Συγκεκριμένα, οι βιοδείκτες θρομβομοντουλίνη, PAI-1, Ang-1, Ang-2 και PMPs παρουσίασαν σημαντικές διαφοροποιήσεις στους ασθενείς της ΜΕΘ σε σχέση με τις άλλες ομάδες. Επιπλέον, παρατηρήθηκε αύξηση σε δείκτες όπως η P-σελεκτίνη, το D-dimer, ο παράγοντας VIII (FVIII), το VWF:Ag, το VWF:RCo, ο λόγος VWF:RCo/VWF:Ag και ο λόγος Ang-2/Ang-1. Επιπλέον, ο λόγος Ang-2/Ang-1 και η P-σελεκτίνη παρουσίασαν υψηλή προγνωστική ικανότητα για όλες τις εξεταζόμενες ομάδες, κυρίως σε σχέση με την πρόβλεψη της εισαγωγής σε ΜΕΘ. Η P-σελεκτίνη, συγκεκριμένα, αναδείχθηκε ως ο βιοδείκτης με την μεγαλύτερη διαγνωστική ακρίβεια, καθιστώντας την ιδιαίτερα χρήσιμη για την εκτίμηση της σοβαρότητας της νόσου. Ο ρόλος της στην COVID-19 σχετιζόμενη ενδοθηλιοπάθεια αναδεικνύεται ως δυνητικό πεδίο ανάπτυξης καινοτόμων θεραπευτικών παρεμβάσεων. Παράλληλα, η P-σελεκτίνη θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ως θεραπευτικός στόχος και σε άλλες παθολογικές καταστάσεις, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης, η αθηροσκλήρωση, η υπέρταση και ο καρκίνος. Συνολικά, οι βιοδείκτες ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας φαίνεται να διαθέτουν σημαντική προγνωστική αξία για την εκτίμηση του θρομβωτικού κινδύνου σε ασθενείς με COVID-19. Η ενσωμάτωσή τους στην κλινική πρακτική ενδέχεται να ενισχύσει την έγκαιρη αναγνώριση ασθενών υψηλού κινδύνου και να επιτρέψει στοχευμένες θεραπευτικές παρεμβάσεις. Η πρόοδος στον τομέα αυτό μπορεί να οδηγήσει σε βελτιωμένη κλινική φροντίδα και ακριβέστερη πρόβλεψη της πορείας της νόσου. Τέλος, τα νέα δεδομένα αναμένεται να συμβάλουν στην εις βάθος κατανόηση των παθοφυσιολογικών μηχανισμών της COVID-19 σχετιζόμενης ενδοθηλιοπάθειας, προσφέροντας δυνατότητες για εφαρμογές στη διαστρωμάτωση κινδύνου και στον σχεδιασμό θεραπευτικών στρατηγικών.