Роль ендотелію в патогенезі ураження нервової системи в дітей із COVID-19 за результатами дослідження біомаркера Е-селектину
DOI:
https://doi.org/10.30978/TB2024-4-25Ключові слова:
COVID-19; коронавірусна інфекція; SARS-СoV-2; біомаркер; нейромаркер; Е-селектин; діти; пандемія; нервова система; ендотелій.Анотація
Мета роботи — оцінити роль ендотелію в структурі ураження нервової системи в дітей із коронавірусною хворобою-2019 (COVID-19) шляхом визначення зв’язку Е-селектину з маркерами ураження нервової системи нейронспецифічною енолазою та білком S100.
Матеріали та методи. Проведено пілотне обсерваційне дослідження, в якому взяли участь 88 пацієнтів віком від 1 міс до 18 років із лабораторно підтвердженим діагнозом COVID-19. Усі пацієнти перебували на стаціонарному лікуванні в Київській міській дитячій клінічній інфекційній лікарні. Упродовж першої доби перебування в стаціонарі в дітей проводили забір сироватки крові для визначення методом імуноферментного аналізу рівня біомаркерів — нейронспецифічної енолази (NSE), S100 та Е-селектину. Використовували набори CanAg NSE EIA kit (Fujirebio, Швеція) із робочим діапазоном вимірювань 1—150 мкг/л для NSE, CanAg S100 EIA kit (Fujirebio, Швеція) із робочим діапазоном вимірювань 1—3500 нг/л для S100 та Human E-selectin, SELE (BT-Lab Kit, Китай) із робочим діапазоном вимірювань 0,1—40,0 нг/мл і чутливістю 0,055 нг/мл. Статистичну обробку результатів проведено за допомогою статистичної ліцензованої програми Statistical software EZR v. 1.54.
Результати та обговорення. Виявлено прямо пропорційний кореляційний зв’язок середнього ступеня виразності (p < 0,0001) між біомаркером Е-селектином та нейромаркерами NSE і S100. Значення коефіцієнта кореляції для NSE становило 0,435 (95 % довірчий інтервал 0,25—0,59), для S100 — 0,525 (95 % довірчий інтервал 0,36—0,66).
Висновки. Виявлений зв’язок між Е-селектином і NSE та білком S100 дає підставу стверджувати про залучення ендотелію в патогенез ураження нервової системи при COVID-19 у дітей.
Посилання
Abbott NJ, Rönnbäck L, Hansson E. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier. Nat Rev Neurosci. 2006 Jan;7(1):41-53. http://doi.org/10.1038/nrn1824.
Arac A, Grimbaldeston MA, Galli SJ, Bliss TM, Steinberg GK. Meningeal mast cells as key effectors of stroke pathology. Front Cell Neurosci. 2019 Apr 3;13:126. http://doi.org/10.3389/fncel.2019.00126.
De Pablo-Moreno JA, Serrano LJ, Revuelta L, Sánchez MJ, Liras A. The vascular endothelium and coagulation: homeostasis, disease, and treatment, with a focus on the von Willebrand factor and factors VIII and V. Int J Mol Sci. 2022 Jul 27;23(15):8283. http://doi.org/10.3390/ijms23158283.
Elrobaa IH, New KJ. COVID-19: Pulmonary and extra pulmonary manifestations. Front. Public Health. 2021;9:711616. http://doi.org/10.3389/fpubh.2021.711616.
Hu X, De Silva TM, Chen J, Faraci FM. Cerebral vascular disease and neurovascular injury in ischemic stroke. Circ Res. 2017;120:449-71. http://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.116.308427.
Isgrò MA, Bottoni P, Scatena R. Neuron-specific enolase as a biomarker: biochemical and clinical aspects. Adv Exp Med Biol. 2015;867:125-43.
Kempuraj D, Selvakumar GP, Ahmed ME, et al. COVID-19, mast cells, cytokine storm, psychological stress, and neuroinflammation. Neuroscience. 2020:1-13. http://doi.org/10.1177/1073858420941476.
Keyhanian K, Umeton RP, Mohit B, Davoudi V, Hajighasemi F, Ghasemi M. SARS-CoV-2 and nervous system: From pathogenesis to clinical manifestation. J Neuroimmunol. 2020;350: 577436. http://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2020.577436.
Kim MJ, Kim T, Suh GJ, et al. Association between the simultaneous decrease in the levels of soluble vascular cell adhesion molecule-1 and S100 protein and good neurological outcomes in cardiac arrest survivors. Clin Exp Emerg Med. 2018 Dec;5(4):211-8. http://doi.org/10.15441/ceem.17.267.
Kirschenbaum D, Imbach LL, Jane Rushing E, et al. Intracerebral endotheliitis and microbleeds are neuropathological features of COVID-19. Neuropathol Appl Neurobiol. 2021;47: 454-9. http://doi.org/10.1111/nan.12677.
Lima M, Siokas V, Aloizou A.-M, Liampas I, Mentis A.-FA, Tsouris Z. Unraveling the possible routes of SARS-COV-2 invasion into the central nervous system. Curr Treat Options Neurol. 2020;22:1-15. http://doi.org/10.1007/s11940-020-00647-z.
Marchi N, Cavaglia M, Fazio V, Bhudia S, Hallene K, Janigro D. Peripheral markers of blood-brain barrier damage. Clin Chim Acta. 2004 Apr;342(1-2):1-12. http://doi.org/10.1016/j.cccn.2003.12.008.
Meinhardt J, Radke J, Dittmayer C, et al. Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nat Neurosci. 2021;24: 168-75. http://doi.org/10.1038/s41593-020-00758-5.
Misra S, Kolappa K, Prasad M, et al. Frequency of neurologic manifestations in COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Neurology. 2021;7;97(23):e2269-e2281. http://doi.org/10.1212/WNL.0000000000012930.
Oliva A, Rando E, Al Ismail D, et al. Role of serum E-selectin as a biomarker of infection severity in coronavirus disease 2019. J Clin Med. 2021 Sep 6;10(17):4018. http://doi.org/10.3390/jcm10174018.
O’Loughlin L, Alvarez Toledo N, Budrie L, Waechter R, Rayner J. A Systematic review of severe neurological manifestations in pediatric patients with coexisting SARS-CoV-2 infection. Neurol Int. 2021 Aug 17;13(3):410-27. http://doi.org/10.3390/neurolint13030041.
Panda PK, Sharawat IK, Panda P, Natarajan V, Bhakat R, Dawman L. Neurological complications of SARS-CoV-2 infection in children: a systematic review and meta-analysis. J Trop Pediatr. 2021;67(3):fmaa070. http://doi.org/10.1093/tropej/fmaa070.
Parry AH, Wani AH, Yaseen M. Neurological dysfunction in coronavirus disease-19 (COVID-19). Acad Radiol. 2020;27:1329-30. http://doi.org/10.1016/j.acra.2020.05.024.
Pelle MC, Zaffina I, Lucà S, et al. Endothelial dysfunction in COVID-19: Potential mechanisms and possible therapeutic options. Life (Basel). 2022 Oct 14;12(10):1605. http://doi.org/10.3390/life12101605.
Reichard RR, Kashani KB, Boire NA, Constantopoulos E, Guo Y, Lucchinetti CF. Neuropathology of COVID-19: a spectrum of vascular and acute disseminated encephalomyelitis (ADEM)-like pathology. Acta Neuropathol. 2020;140:1-6. http://doi.org/10.1007/s00401-020-02166-2.
Remmelink M, De Mendonça R, D’Haene N, et al. Unspecific post-mortem findings despite multiorgan viral spread in COVID-19 patients. Crit Care. 2020;24:495. http://doi.org/10.1186/s13054-020-03218-5.
Savarraj J, Park ES, Colpo GD, et al. Brain injury, endothelial injury and inflammatory markers are elevated and express sex-specific alterations after COVID-19. J Neuroinflammation. 2021;18(1):277. http://doi.org/10.1186/s12974-021-02323-8.
Seriakova IYu, Kramarov SO, Yevtushenko VV, et al. The value of NSE, S100, and E-selectin biomarkers for predicting the course and severity of COVID-19 in children. Tuberculosis, Lung Diseases, HIV Infection (Ukraine). 2023;(3):20-31. http://doi.org/10.30978/TB-2023-3-20.
Silva RC, da Rosa MM, Leão HI. et al. Brain damage serum biomarkers induced by COVID-19 in patients from northeast Brazil. J Neurovirol. 2023. https://doi.org/10.1007/s13365-023-01119-1
Smadja DM, Guerin CL, Chocron R, et al. Angiopoietin-2 as a marker of endothelial activation is a good predictor factor for intensive care unit admission of COVID-19 patients. Angiogenesis. 2020;23(4):611-20. http://doi.org/10.1007/s10456-020-09730-0.
Steardo L, Zorec R, Verkhratsky A. Neuroinfection may contribute to pathophysiology and clinical manifestations of COVID-19. Acta Physiol. 2020;229:e13473. http://doi.org/10.1111/apha.13473
Tan Y-K, Goh C, Leow AST, et al. COVID-19 and ischemic stroke: A systematic review and meta-summary of the literature. J Thromb Thrombolysis. 2020;50:587-95. http://doi.org/10.1007/s11239-020-02228-y.
Tanzadehpanah H, Lotfian E, Avan A, et al. Role of SARS-COV-2 and ACE2 in the pathophysiology of peripheral vascular diseases. Biomed Pharmacother. 2023 Oct;166:115321. http://doi.org/10.1016/j.biopha.2023.115321.
Taquet M, Geddes JR, Husain M, Luciano S, Harrison PJ. 6-month neurological and psychiatric outcomes in 236 379 survivors of COVID-19: a retrospective cohort study using electronic health records. Lancet Psychiatry. 2021 May;8(5):416-27. http://doi.org/10.1016/S2215-0366(21)00084-5.
Thelin EP, Zeiler FA, Ercole A, et al. Serial sampling of serum protein biomarkers for monitoring human traumatic brain injury dynamics: a systematic review. Front. Neurol. 2017;8:300. http://doi.org/10.3389/fneur.2017.00300
Varatharaj A, Thomas N, Ellul MA, Davies NWS, Pollak TA, Tenorio EL, Sultan M, Easton A, Breen G, Zandi M, et al.; CoroNerve Study Group. Neurological and neuropsychiatric complications of COVID-19 in 153 patients: a UK-wide surveillance study. Lancet Psychiatry. 2020;7:875-82. http://doi.org/10.1016/S2215-0366(20)30287-X
Vassiliou AG, Keskinidou C, Jahaj E, et al. ICU admission levels of endothelial biomarkers as predictors of mortality in critically ill COVID-19 patients. Cells. 2021;10(1):186. http://doi.org/10.3390/cells10010186
Verdecchia P, Cavallini C, Spanevello A, Angeli F. The pivotal link between ACE2 deficiency and SARS-CoV-2 infection. Eur J Intern Med. 2020 Jun;76:14-20. http://doi.org/10.1016/j.ejim.2020.04.037.
Vrettou CS, Vassiliou AG, Pratikaki M, et al. Comparative evaluation and prognostic utility of neuronal injury biomarkers in COVID-19 patients: a prospective study. Shock 2022;58(6):507-13. http://doi.org/10.1097/SHK.0000000000002017.
Wang KK, Yang Z, Zhu T, et al. An update on diagnostic and prognostic biomarkers for traumatic brain injury. Expert Rev Mol Diagn. 2018;18(2):165-80. http://doi.org/10.1080/14737159.2018.1428089.
World Health Organization. WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard. 2024. https://covid19.who.int.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Автори
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
