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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/60567
AVALIAÇÃO DE MEDIADORES SOLÚVEIS NO ASPIRADO TRAQUEAL E SORO DE PACIENTES COM COVID-19: BUSCA DE BIOMARCADORES DE PROGNÓSTICO PARA INFECÇÃO POR SARS-COV-2
citocinas
quimiocinas
fatores de crescimento
biomarcadores prognósticos
cytokines
chemokines
growth factors
prognostic biomarkers
systemic
airway and immune mediators
Gonçalves, Juan Jonatham | Date Issued:
2022
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Abstract in Portuguese
No presente estudo, mediadores imunológicos solúveis no soro e aspirado traqueal foram quantificados em pacientes com COVID-19 grave em momentos distintos (D0, D2-6, D7, D8-13 e D> 14) após admissão na Unidade de Terapia Intensiva (UTI). O perfil e a cinética de mediadores solúveis no soro e aspirado traqueal de pacientes com COVID-19 foi igualmente associado ao desfecho da infecção. Para tal, foram avaliados biomarcadores imunológicos incluindo: quimiocinas, citocinas pro-inflamatórias/reguladoras e fatores de crescimento celular, utilizando ensaio multiplex com microesferas de captura (27-plex). Uma tempestade de mediadores solúveis sistêmicos e das vias aéreas foi observada em pacientes com COVID-19 grave. Um perfil modulado foi observado em amostras de aspirado traqueal, indicando que os microambientes sistêmico e local divergem em seu meio inflamatório. Enquanto uma distribuição bimodal foi observada nas amostras de soro, um pico unimodal em torno de D7 foi encontrado para a maioria dos mediadores em amostras de aspirado traqueal. Ferramentas de biologia de sistemas demonstraram ainda que a COVID-19 exibe redes de mediadores solúveis excêntricos distintos em comparação com os controles, com perfis opostos no soro e aspirado traqueal. Independentemente do microambiente sistêmico ou compartimentalizado, redes de pacientes que evoluem para óbito estavam ligadas a um centro pró-inflamatório/rico em fator de crescimento, altamente integrado. Por outro lado, os pacientes que evoluíram para alta exibiram redes com arquitetura contendo menor número de conexões de vizinhança e clusters de citocinas inflamatórias e reguladoras. Em suma, esta investigação com tamanho de amostra robusto conseguiu retratar de maneira abrangente as divergências sistêmicas e locais compostas por respostas imunes distintas mediadas pelo SARS-CoV-2 na fase recente da COVID-19 grave. Acreditamos que os conhecimentos gerados pelo presente trabalho trazem contribuição significativa para fundamentar estratégias de manejo clínico bem como seleção de imunobiológicos para tratamento de COVID-19.
Abstract
In the present study, soluble immune mediators in serum and tracheal aspirates were quantified in patients with severe COVID-19 at different time-points (D0, D2-6, D7, D8-13 and D>14) after admission to the Intensive Care Unit (ICU). The profile and kinetics of soluble mediators in serum and tracheal aspirates from patients with COVID-19 was similarly associated with infection outcome. For this, immunological biomarkers were evaluated, including chemokines, pro-inflammatory/regulatory cytokines and cell growth factors, using multiplex assay with capture microspheres (27-plex). A massive storm of soluble systemic and airway mediators has been observed in patients with severe COVID-19. A modulated profile was observed in tracheal aspirate samples, indicating that the systemic and local microenvironments diverge in their inflammatory milieu. While a bimodal distribution was observed in serum samples, a unimodal peak around D7 was found for most mediators in tracheal aspirate samples. Systems biology tools further demonstrated that COVID-19 exhibits distinct eccentric soluble mediator networks compared to controls, with opposing profiles in serum and tracheal aspirates. Regardless of the systemic or compartmentalized microenvironment, networks of patients who died were linked to a highly integrated, pro-inflammatory/growth factor-rich core. On the other hand, patients who progressed to discharge exhibited networks with architecture containing a smaller number of neighborhood connections and clusters of inflammatory and regulatory cytokines. In summary, this investigation with a robust sample size was able to comprehensively portray the systemic and local divergences driven by distinct SARS-CoV-2-mediated immune responses in the recent phase of severe COVID-19. All in all, the knowledge generated by the present work provides a significant contribution to support clinical management strategies as well as the selection of immunobiologicals for the treatment of COVID-19.
Keywords in Portuguese
COVIDcitocinas
quimiocinas
fatores de crescimento
biomarcadores prognósticos
Keywords
COVIDcytokines
chemokines
growth factors
prognostic biomarkers
systemic
airway and immune mediators
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