Covid-19 utlöser metaboliska signaturer hos barn som speglar hjärtrisk hos vuxna

Covid-19 utlöser metaboliska signaturer hos barn som speglar hjärtrisk hos vuxna

En ny proteomikstudie visar att även kortvarig Covid-19 hos barn kan överträffa blodmarkörer för kardiovaskulär risk, särskilt hos patienter med MIS-C, vilket utmanar uppfattningen att barn återhämtar sig oskadda.

Observationsrapporter har fått många kliniker att tro att barn i allmänhet upplever mildare resultat vid SARS-CoV-2-infektioner, i motsats till deras vuxna motsvarigheter. De underliggande metaboliska effekterna har dock inte karakteriserats fullt ut. I en färsk studieJournal of Proteome ResearchEn forskargrupp från Australiens National Phenome Center och Harvard analyserade blodplasmaprover (n=147) från pediatriska patienter för att undersöka dessa effekter.

Avancerade verktyg för blodkarakterisering identifierade akuta störningar i lipid- och lipoproteinmetabolism, kända markörer för långvarig kardiovaskulär risk. Under akuta Covid-19-infektioner har barn plasmatemperaturer som liknar dem hos vuxna med svår Covid-19, som innehåller markörer förknippade med långvarig kardiovaskulär risk. Denna studie utmanar antaganden om allmänt mild pediatrisk Covid-19 och kräver ytterligare utredning och övervakning hos barn för att mildra framtida risker för kardiovaskulär sjukdom (CVD).

bakgrund

Barn har länge setts som i stort sett opåverkade av de långsiktiga konsekvenserna av Covid-19, särskilt när det gäller hjärthälsa. Uppkomsten av multisysteminflammatoriskt syndrom hos barn (MIS-C) såväl som bredare rapporter om ihållande symtom i pediatriska långa Covid-fall har ökat dessa uppfattningar, vilket har visat att SARS-CoV-2 kan utlösa livshotande systemiska inflammatoriska sjukdomar från milda CoVID-associerade luftvägssjukdomar.

MIS-C är en sällsynt men allvarlig sjukdom som kännetecknas av potentiellt livshotande multiorganinflammation i kardiovaskulära, gastrointestinala och mukokutana system. En växande mängd bevis tyder på delade metaboliska vägar mellan vissa post-covid-sjukdomar och det allvarliga inflammatoriska svaret i MIS-C.

Tyvärr, med tanke på den relativa nyheten av Covid-19 och de rådande vetenskapliga åsikterna om barns resultat på associerade SARS-CoV-2-utfall, har endast en handfull studier undersökt de pågående metaboliska effekterna av pediatrisk COVID-19. Data från blodbaserade biomarköranalyser, särskilt de som identifierar tidigare oupptäckta, långsiktiga kardiovaskulära risker, saknas.

Om studien

Den här studien syftar till att ta itu med befintliga vetenskapliga kunskapsluckor genom att genomföra en omfattande uppsättning avancerade biokemiska och proteomiska analyser på barn under akut Covid-19 och MIS-C.

Studiedata erhölls från Pediatric COVID-19 Biorepository vid Massachusetts General Hospital i USA och inkluderade sociodemografisk information och medicinska journaler. Biometriska mätningar och plasmaprover samlades in från varje deltagare en gång under deras akuta sjukdom.

Definitionerna av Centers for Disease Control and Prevention (CDC) användes för att klassificera studiedeltagare i tre kategorier: 1. friska barn som aldrig har smittats av SARS-CoV-2 (friska), 2. akut Covid-19 (Covid-19) och 3. bekräftade MIS-C-fall (MIS-C). Alla deltagares plasmaprover utsattes för högupplöst vätskekromatografi-tandem masspektrometri (LC-MS/MS) för att underlätta identifieringen av ett brett spektrum av metaboliter.

För att få ett detaljerat metaboliskt fingeravtryck använde forskare kärnmagnetisk resonans (NMR) data för att identifiera och kvantifiera kolesterol och dess derivat, triglycerider och inflammatoriska markörer. De jämförde sedan dessa metabola profiler med de för en tidigare studerad kohort av vuxna med Covid-19.

Statistiska analyser inkluderade principal komponentanalyser (PCA) för att identifiera primära datavariationer, imputering av skogsdata (för saknade data) och ortogonal projektion latent struktur diskriminantanalys (OPLS-DA) för att förklara datavarians i infektion. Data analyserades sedan och visualiserades med hjälp av multivariata analyser som justerade för demografi och andra störande faktorer.

Studieresultat

Den slutliga urvalskohorten omfattade 147 barn. CDC-riktlinjerna klassificerade dessa deltagare i tre grupper: 1, 66 friska barn (inga SARS-CoV-2-infektioner), 2, 55 med akuta Covid-199-infektioner (25 % allvarliga) och 3, 26 med MIS-C. MIS-C-patienter uppvisade symtom som involverade kardiovaskulära, mukokutana och gastrointestinala system.

Studieresultaten visade flera alarmerande resultat:

Barn med Covid-19 (särskilt med MIS-C) visade signifikanta förändringar i lipidmetabolismen under sin akuta sjukdom. Dessa inkluderar förhöjda triglyceridnivåer som tyder på pediatrisk hypertriglyceridemi, en markant minskning av högdensitetslipoproteinkoncentrationer (HDL) och ökade inflammatoriska lipoproteiner och vissa lågdensitetslipoproteinpartiklar (LDL).

Förhöjda triglycerider och specifika LDL-partiklar är kännetecken för tidig hjärt-kärlsjukdom, medan HDL-kolesterol är en känd skyddande faktor mot hjärt-kärlsjukdom (CVD). Dessa resultat tyder därför på att barn med akut Covid-19 (särskilt MIS-C-patienter) har en profil som kan utsätta dem för ökad risk för kroniska CVD-utfall.

Lipoproteinanalyser visade att de inflammatoriska lipoproteinerna hos barn med Covid-19 och MIS-C visade stark likhet med de hos vuxna med svår Covid-19.

Författarna noterade också en hög förekomst av övervikt och fetma i patientkohorterna, vilket tyder på att de kan bidra till en faktor som förvärrar de observerade lipidavvikelserna och framtida kardiovaskulära risker.

Speciellt återspeglade inte individer i den friska kontrollgruppen något av dessa resultat, vilket tyder på en Covid-19-specifik metabol förändring hos barndomspatienter.

Slutsatser

Den aktuella studien avfärdar det lugnande antagandet att barn upplever milda Covid-19-infektioner utan bestående konsekvenser. Den belyser att barn med akut Covid-19 och MIS-C utvecklar metabola profiler som nära liknar de som innehåller markörer för framtida kardiovaskulära risker. Särskilt MIS-C-patienter uppvisade betydande metabolisk dysfunktion och potentiell långvarig kardiovaskulär risk.

Dessa fynd understryker behovet av ytterligare undersökning av de bestående effekterna av SARS-CoV-2-infektion på pediatrisk hälsa. Kliniker och folkhälsotjänstemän måste nu överväga att uppföljning utöver andningsåterhämtning kan vara motiverad för att underlätta snabb behandling och minska potentiella långsiktiga hälsoeffekter.

Källor: