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Il metaboloma plasmatico dei pazienti COVID lunghi due anni dopo l’infezione

Jun 27, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 12420 (2023) Citare questo articolo

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Una delle principali sfide attualmente affrontate dai sistemi sanitari globali è la sindrome prolungata COVID-19 (nota anche come “COVID lungo”), emersa come conseguenza dell’epidemia di SARS-CoV-2. Si stima che almeno il 30% dei pazienti che hanno avuto il COVID-19 svilupperanno il COVID lungo. In questo studio, il nostro obiettivo era valutare il metaboloma plasmatico in un totale di 100 campioni raccolti da controlli sani, pazienti con COVID-19 e pazienti con COVID a lungo termine reclutati in Messico tra il 2020 e il 2022. Un approccio metabolomico mirato che utilizza una combinazione di LC- MS/MS e FIA ​​MS/MS sono stati eseguiti per quantificare 108 metaboliti. IL-17 e la leptina sono stati misurati in pazienti con COVID lungo mediante test immunoenzimatico. Il confronto di campioni COVID-19/COVID-19 lunghi accoppiati ha rivelato 53 metaboliti che erano statisticamente diversi. Rispetto ai controlli, 27 metaboliti sono rimasti disregolati anche dopo due anni. I pazienti post-COVID-19 hanno mostrato un profilo metabolico eterogeneo. L’acido lattico, il rapporto lattato/piruvato, il rapporto ornitina/citrullina e l’arginina sono stati identificati come i metaboliti più rilevanti per distinguere i pazienti con evoluzione COVID lunga più complicata. Inoltre, i livelli di IL-17 erano significativamente aumentati in questi pazienti. La disfunzione mitocondriale, lo squilibrio dello stato redox, il metabolismo energetico compromesso e la disregolazione immunitaria cronica sono probabilmente i principali segni distintivi del COVID lungo anche due anni dopo l’infezione acuta da COVID-19.

Storicamente, i beta-coronavirus altamente patogeni sono stati associati a gravi malattie respiratorie. Secondo l’OMS, il coronavirus della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV) e il coronavirus della sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS-CoV) sono stati responsabili di epidemie rispettivamente nel 2002-2003 e nel 2015. Durante l’epidemia di SARS-CoV, il virus è stato segnalato in 29 paesi con 8.437 casi e 813 decessi1. D’altra parte, MERS-CoV è stato segnalato in 27 paesi con 2.519 casi confermati in laboratorio tra il 2012 e il 2020, provocando 866 decessi2. Nel 2019, esattamente 100 anni dopo l’ultima pandemia causata dal virus dell’influenza A H1N1 (l’influenza spagnola), una nuova pandemia ha colpito quasi tutti i paesi del mondo. Al 26 febbraio 2023, a livello globale sono stati segnalati oltre 758 milioni di casi confermati di SARS-CoV-2 e oltre 6,8 milioni di decessi. Ad oggi sono guariti circa 653 milioni di pazienti3. Tuttavia, già nella primavera del 2020, le persone hanno iniziato a descrivere le loro esperienze di non guarigione completa dall’infezione da SARS-CoV-24. Questa versione estesa della malattia è stata chiamata “COVID lungo”. È interessante notare che il termine “COVID lungo” è un termine creato dai pazienti e promosso su Twitter da Elsa Perego, archeologa dell’University College di Londra.

È stato ampiamente descritto che alcuni virus portano ad alterazioni fisiologiche persistenti anche un decennio dopo l’infezione. Il termine “sindrome post-virale” è in uso da oltre un secolo5. Sintomi cronici come affaticamento, dolori articolari e problemi cardiovascolari sono stati segnalati dopo il recupero da altre infezioni come West Nile, Poliomielite, Dengue, Zika, influenza stagionale, Epstein-Barr, Ebola, MERS e SARS6,7. Tuttavia, nessuno di questi virus ha colpito così tante persone nella stessa finestra temporale del SARS-CoV-2, il che offre alla comunità scientifica un’opportunità unica per comprendere l’eziologia delle sindromi post-virali come il COVID lungo.

Il COVID lungo (noto anche come sindrome post-COVID-19 o sequele post-acute di COVID-19 (PACS)) è una condizione caratterizzata da problemi di salute a lungo termine o persistenti che compaiono dopo il recupero iniziale dall'infezione da COVID-19. L’OMS ha descritto il COVID lungo come una condizione “che si verifica in individui con una storia precedente di infezione da SARS-CoV-2 probabile o confermata, di solito tre mesi dopo l’esordio, con sintomi che durano almeno due mesi e che non possono essere spiegati con un’alternativa”. diagnosi”8. Si stima che il 30-60% dei pazienti guariti, anche dopo una malattia lieve, andrà incontro a un lungo periodo di COVID o alla persistenza dei sintomi con durate variabili9. Sulla base di un’incidenza stimata conservativa, almeno 65 milioni di persone in tutto il mondo potrebbero essere affette da COVID3 a lungo termine.

 1.3 (FDR < 0.05). Heatmap analysis (Fig. 2b) shows a clustering of patients corresponding to their COVID-19 and long COVID phases, revealing that lysoPCs (except lysoPC 18:2) and SMs were downregulated in the long COVID phase. Multivariate analysis (via PLS-DA) demonstrated a clear separation between both COVID phases (accuracy: 0.97, R2: 0.94, Q2: 0.77) (Fig. 2c). The VIP plot (Fig. 2d) shows that phenylalanine, taurine, glutamine, and spermidine had lower plasma concentrations in the long COVID-19 phase, while the glutamine/glutamate ratio was increased in the long COVID-19 phase./p> 0.6, p < 0.05)./p> 1.5. Heat maps of the top 50 significant metabolites (via t-test or ANOVA) were created via MetaboAnalyst./p>