Autor: dr med. spec. Miroslav S. Tomović, specijalista kliničke biohemije
Međunarodna federacija za kliničku hemiju i laboratorijsku medicinu (engl. International federation of clinical chemistry and laboratory medicine, skr. IFCC) kao najviše stručno udruženje za oblast kliničke hemije i laboratorijske medicine u svetu, organizovano po principu federacije nacionalnih udruženja iz ove oblasti, oktobra meseca 2020. godine, je donela interno uputstvo za hematološko i biohemijsko praćenje COVID-19 bolesnika. U martu mesecu ove godine ažurirala je dostupne informacije o biohemijskim karakteristikama COVID-19 bolesti shodno dostupnim stručnim informacijama širom naučne i stručne javnosti. Na osnovu ovog internog dokumenta objavljenog na sajtu IFCC federacije, dostupne su i biohemijske karakteristike COVID-19 zaraženih bolesnika na osnovu kojih se može proceniti težina bolesti, njena progresija, ali i proceniti efikasnost terapije.
Nekoliko biohemijskih i hematoloških parametara u ‘in vitro’ dijagnostici ukazuju na nepovoljan tok, odnosno progresiju bolesti, što potencijalno obezbeđuje značajnu informaciju lekarima o prognozi COVID-19 kod pojedinačnih bolesnika (Thompson S). Predložena lista analitičkih parametara data je u nastavku teksta zajedno sa glavnim laboratorijskim abnormalnostima kod odraslih COVID-19 bolesnika.
Iako rutinski hematološki i biohemijski testovi nisu dovoljno specifični za postavljanje dijagnoze COVID-19 infekcije, oni imaju značaja u praćenju ove bolesti, uključujući terapiju, prognozu i ishod.
Patološki nalazi u laboratorijskom izveštaju, posebno oni koji se odnose na hematološko i biohemijsko ispitivanje zaraženih bolesnika, mogu pomoći lekarima u:
- Postavljanju dijagnoze iznenadne organske slabosti kod osoba sa težim oblikom bolesti;
- Identifikaciji zaraženih bolesnika sa niskim rizikom od pogoršanja COVID-19;
- Prepoznavanje parametara koji mogu dovesti do loše prognoze (na primer, potrebe za mehaničkom ventilacijom ili intenzivnim lečenjem, progresijom u sindrom multiorganskog oštećenja, smrtni ishod) i u
- Praćenju toka bolesti (1).
Ključni hematološki i hemostazni testovi u monitoringu COVID-19 pacijenata:
Poremećaj u broju ćelija bele loze posledica su direktnog oštećenja ćelija, pre svih, limfocita od strane SARS-CoV-2 virusa sa mnogobrojnim morfološkim promenama koje se mogu videti na razmazu periferne krvi zaraženih osoba (2). Limfopenija (pad broja limfocita) je glavni marker infekcije i prisutna je u širokom rasponu vrednosti kod svih simptomatskih COVID-19 bolesnika. Postoje dokazi da je veličina smanjenja broja limfocita povezana sa težinom bolesti (3). Autori jedne studije su ukazali da su bolesnici sa lošim ishodom imali niske vrednosti limfocita u poređenju sa bolesnicima sa povoljnim ishodom. Takođe, nizak broj limfocita dokazan je kod COVID-19 bolesnika koji su doživeli smrtni ishod, akutni respiratorni distres sindrom, onih koji su primljeni u jedinice intenzivnog lečenja zbog pogoršanja bolesti ili su imali težak oblik COVID-19 bolesti. Ovi autori su i dokazali 3I). Iz tog razloga, ukazano je da je limfopenija znak smanjenog imunološkog odgovora na infekciju uzrokovanu SARS-CoV-2 virusom. Drugi autori, takođe, opisuju limfopeniju kao značajan marker COVID-19 bolesti sa posebnim naglaskom na pad relativnog (procentualnog), ali ne i apsolutnog broja limfocita kod osoba sa razvojem teškog oblika COVID-19. Pretpostavljeni razlog ovom disbalansu je u tome što se kod teškog oblika COVID-19 pojavljuje porast u ukpnom broju leukocita te je procentualni broj smanjen u odnosu na apsolutni broj (4).
Meta-analize pokazuju da krvnom slikom kod COVID-19 bolesnika dominira i pad u broju eozinofilnih granulocita (eozinopenija) (4). Ova grupa istraživača potvrdjuje da je kod 52,9% od ukupnog broja (138) COVID-19 bolesnika, značajna eozinopenija (<0.02×109/L) (4). Postoji pozitivna korelacija između broja eozinofilnih granulocita i limfocita posebno prilikom ponovljenih analiza kod hospitalizovanih pacijenata. Kod simptomatskih bolesnika sa radiografskim nalazom sa ili bez smanjenja limfocita, pad u broju eozinofila može biti značajan dijagnostički kriterijum pogoršanja bolesti (4).
Kako dolazi do razvoja infekcije, u mnogim slučajevima je opisano povećanje neutrofilnih granulocita (neutrofilija, do 1,33 puta u odnosu na normalne vrednosti) što ukazuje na tok prema teškom obliku COVID-19 bolesti (5,6).
Odnos broja neutrofilnih granulocita i limfocita (engl. neutrophil-to-lymphocyte ratio, skr. NLR indeks) predstavlja nezavistan faktor rizika za pojavu pogoršanja toka bolesti kod bolesnika sa COVID-19 infekcijom (7). U preglednim tekstovima, autori zaključuju da se kod bolesnika starosti preko 50 godina i vrednosti NLR indeksa preko 3,13 može očekivati razvoj kritičnog oblika COVID-19 (7). Uzimajući u obzir ovu činjenicu, porast u vrednosti indeksa NLR kod osoba starijih od 50 godina prelomni je momenat u donošenju odluke o hitnom prijemu bolesnika u jedinicu intenzivnog lečenja.
U određenim kliničkim studijama, ukazuje se na mogućnost da SARS-CoV-2 virus, poput njegovih prethodnika, SARS-CoV i HCoV-229E, inhibira (blokira) proces hematopoeze (stvaranje krvnih ćelije) u kostnoj srži posredstvom određenih receptora. Na ovaj način, i SARS-CoV-2 virus uzrokuje smanjeno stvaranje trombocita u kostnoj srži sa posledičnim razvojem trombocitopenije (8). Trombocitopenija (smanjenje broja trombocita) je jedan od laboratorijskih nalaza koji će ukazati na nepovoljan tok COVID-19 bolesti (1,9). Pored neadekvatnog stvaranja, na smanjen broj trombocita u krvi utiču i procesi koji dovode do uništavanja već stvorenih trombocita. U pitanju su i procesi koji dovode do prekomerne aktivacije auto-antitela i tzv. imunih kompleksa. Oni direktno uništavaju trombocite i uzrokuju pad u njihovom broju. Najzastupljenija teorija razvoja trombocitopenije u kliničkim studijama jeste tzv. potrošna trombocitopenija za čiji su nastanak odgovorni oštećena pluća, neadekvatan odgovor ćelija makrofagnog sistema koji dovode do stvaranja mikro (malih) ugrušaka u krvnim sudovima plućnih kapilara (9).
Iz svega iznetog, jasno je da je određivanje parametara krvne slike od izrazitog značaja za praćenje toka COVID-19 bolesti. U savremenim kliničko-biohemijskim laboratorijama, ovi parametri se mogu određivati jedino primenom tzv. 5-partalne diferencijacione krvne slike i ona u COVID ambulantama i COVID bolnicama treba da bude od suštinske važnosti.
Jedan od ključnih obeležja infekcije uzrokovane SARS-CoV-2 virusom je i koagulopatija odnosno poremećaji u zgrušavanju krvi. Ona se najčešće manifestuje kao stanje pojačane koagulacije odnosno tromboze kako venske tako i arterijske krvi (10,11). Mehanizam koji dovodi do ovakvog stanja još uvek nije jasan, ali podrazumeva složenu međusobnu reakciju zapaljenskih i pro-trombotičnih faktora, sa pojavom oštećenja krvnih sudova i formiranjem unutarvaskularne trombotične mase koja igru ključnu ulogu u patogenezi ovog poremećaja (12,13,14).
Sa druge strane, određeni broj bolesnika posebno onih sa teškim oblikom COVID-19 bolesti razvija tzv. diseminovanu intravaskularnu koagulopatiju (DIC), posebno stanje kod koga dolazi do posledične aktivacije fibrinolitičkog puta sa tzv. potrošnom trombocitopenijom i povećanom potrošnjom koagulacionih faktora, što za posledicu ima stvaranje krvnih urušaka u većini krvnih sudova u telu. (15,16).
Povećanje koncentracije D-dimera kod zaraženih bolesnika ukazuje na nepovoljni ishod bolesti i njenu progresiju u teški oblik kao i smrtni ishod (6,17). Prelistavajući bazu naučnih časopisa koji su se bavili problemom porasta D-dimera kod COVID-19 bolesnika, nailazi se na podatke da su vrednosti D-dimera bile u porastu i to od 2,5 puta do čak 9 puta u odnosu na referentni opseg kod bolesnika sa teškim oblikom COVID-19 infekcije (15,18). To navodi na zaključak da su vrednosti D-dimera značajno veće kod bolesnika sa teškim oblikom infekcije u poređenju sa onima sa lakšom ili srednje teškom kliničkom slikom. Porast koncentracije D-dimera može biti udruženo sa pogoršanjem toka bolesti.
Tang je sa saradnicima dalje ukazao da većina COVID-19 bolesnika kod kojih se bolest završila smrtnim ishodom u toku hospitalizacije, razvijao je diseminovanu intravaskularnu koagulopatiju (15). Sve ovo navodi na zaključak da porast u koncentrciji D-dimera može biti faktor predikcije odnosno predviđanja pogoršanja toka bolesti ili smrtnog ishoda kod COVID-19 bolesnika. Poznavanje ovih promena značajno je sa aspekta planiranja adjuvantne (potporne) anti-trombotične terapije (primena antikoagulanasa, antitrombina ili trombomodulina) kod bolesnika sa teškim oblikom COVID-19.
Pored vrednosti D-dimera, u proceni hemostaze značajno je i određivanje aktiviranog parcijalnog tromboplastinskog vremena (aPTT) kao i protrombinskog vremena (najčešće se izražava kao INR). Kod teškog oblika bolesti, istraživači su zapazili da se pored povećane koncentracije D-dimera u plazmi bolesnika može uočiti blago produženo protrombinsko vreme (INR) kao i blago skraćenje aPTT (19,20). U jednom istraživačkom radu, naučnici su došli do zaključka da je na uzorku od 35 bolesnika sa smrtnim ishodom od ukupno ispitanih 213 laboratorijski potvrđenih slučajeva COVID-19, utvrđeno produženo aktivirano parcijalno trompoplastinsko vreme (aPTT) kao i produženo protrombinsko vreme (INR). Procenatn preživljavanja bolesnika sa produženim protrombinskim vremenom je manji u poređenju sa bolesnicima kod kojih je protrombinsko vrme normalno (21).
Sa druge strane, analiza aPTT i PT (INR) može dati kontradiktorne zaključke posebno u inicijalno fazi istraživanja teškog oblika COVID-19. Pojedine kliničke studije su pokazale da kod teških oblika COVID-19 postoji skraćenje INR i aPTT dok su druge kliničke studije ukazale na produžetak ovih parametara. Treći, pak, ukazuju da ne postoji statistički niti klinički značajna razlika u promeni ovih parametara u zavisnosti od težine bolesti. Stoga, ove parametre treba vrlo oprezno interpretirati zbog visoke heterogenosti i slabo dostupne literature. Štaviše, ovi parametri mogu biti promenjeni i usled primene antikoagulantne terapije, deficita faktora koagulacije i mnogih drugih priduženih okolnosti koji mogu da ometaju stratifikaciju i procenu rizika od progresije COVID-19 bolesti.
Literatura:
Thompson S, Bohn MK, Mancini N, Loh TP, Wang CB, Grimmler M, et al. IFCC interim guidelines on biochemical/hematological monitoring of COVID-19 patients. Clin Chem Lab Med 2020; https://doi.org/10.1515/cclm-2020-1414.
Singh A, Sood N, Narang V, Goyal A. Morphology of COVID-19-affected cells in peripheral blood film. BMJ Case Rep 2020;13:e236117.
Huang I, Pranata R. Lymphopenia in severe coronavirus disease-2019 (COVID-19): systematic review and meta-analysis. J.Intensive Care 2020; 8: 36.
Zhang J, Dong X, Cao Y, Yuan Y, Yang Y, Yan Y, et al. Clinical characteristics of 140 patients infected with SARS-CoV-2 in Wuhan, China. Eur J Allergy Clin Immunol 2020; 75: 1730–41.
Henry BM, De Oliveira MHS, Benoit S, Plebani M, Lippi G.Hematologic, biochemical and immune biomarker abnormalities associated with severe illness and mortality in coronavirus disease 2019 (COVID-19): a meta-analysis. Clin Chem Lab Med 2020; 58: 1021–8.
Bao J, Li C, Zhang K, Kang H, Chen W, Gu B. Comparative analysis of laboratory indexes of severe and non-severe patients infected with COVID-19. Clin Chim Acta 2020; 509: 180–94.
Liu JY, Liu Y, Xiang P, Xiong HF, Li CS, Zhang M. Neutrophil-to-Lymphocyte Ratio Predicts Severe Illness Patients with 2019 Novel Coronavirus in the Early Stage, medRxiv (2020).
Xu P, Zhou Q, Xu J. Mechanism of thrombocytopenia in COVID-19 patients. Annals of Hematology (2020) 99:1205–1208.
Lippi G, Plebani M, Henry BM. Thrombocytopenia is associated with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19) infections: a meta-analysis. Clin Chim Acta 2020; 506: 145–8.
Becker RC. COVID-19 update: covid-19-associated coagulopathy. J Thromb Thrombolysis 2020; 50: 54–67.
Lippi G, Sanchis-Gomar F, Henry BM. COVID-19: unravelling the clinical progression of nature’s virtually perfect biological weapon. Ann Transl Med 2020; 8: 693.
Bikdeli B, Madhavan MV, Jimenez D, Chuich T, Dreyfus I, Driggin E, et al. COVID-19 and thrombotic or thromboembolic disease: implications for prevention, antithrombotic therapy, and followup: JACC state-of-the-art review. J Am Coll Cardiol 2020; 75:2950–73.
Bikdeli B, Madhavan MV, Gupta A, Jimenez D, Burton JR, Der Nigoghossian C, et al. Pharmacological agents targeting thromboinflammation in COVID-19: review and implications for future research. Thromb Haemost 2020; 120: 1004–24.
Leppkes M, Knopf J, Naschberger E, Lindemann A, Singh J, Herrmann I, et al. Vascular occlusion by neutrophil extracellular traps in COVID-19. EBio Med 2020; 58: 10295.
Tang N, Li D, Wang X, Sun Z. Abnormal coagulation parameters are associated with poor prognosis in patients with novel coronavirus pneumonia. J Thromb Haemost 2020; 18: 1233–4.
Gando S, Fujishima S, Saitoh D, Shiraishi A, Yamakawa K, Kushimoto S, et al. The significance of disseminated intravascular coagulation on multiple organ dysfunction during the early stage of acute respiratory distress syndrome. Thromb Res 2020; 191: 15–21.
Lippi G, Favaloro EJ. D-dimer is associated with severity of coronavirus disease 2019: a pooled analysis. Thromb Haemost 2020; 120: 876–7.
Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet 2020;395 (10223):497–506
Zhang JJ, Dong X, Cao YY, Yuan YD, Yang YB, Yan YQ, et al. Clinical characteristics of 140 patients infected with SARS-CoV-2 in Wuhan, China, Allergy (2020).
Arachchillage DRJ, Laffan M. Abnormal coagulation parameters are associated with poor prognosis in patients with novel coronavirus pneumonia, J. Thromb. Haemost. 18 (5) (2020) 1233–1234.
Wang L, He WB, Yu XM, Hu DL, Jiang H. Prolonged prothrombin time at admission predicts poor clinical outcome in COVID-19 patients. World J Clin Cases 2020; 8(19): 4370-4379.