INTRODUÇÃO

Vários estudos revelaram que a resposta hiperinflamatória induzida pela síndrome respiratória aguda grave do coronavírus 2 (SARS-CoV-2) é uma das principais causas de gravidade da doença e morte. No entanto, os biomarcadores preditivos de inflamação patogênica, que poderiam ajudar a definir alvos terapêuticos nas vias imunológicas, ainda não foram elucidados. Este estudo realizou um ensaio multiplex rápido para dosagem de citocinas, incluindo a interleucina (IL)-6, IL-8, fator de necrose tumoral (TNF)-α e IL-1β em pacientes hospitalizados com a doença causada pelo coronavírus 2019 (COVID-19) na admissão ao Monte Sinai Health System em Nova York.1 

CARACTERÍSTICAS DA COORTE E INTERVALOS DE CITOCINAS

Informações laboratoriais, clínicas e desfechos foram obtidos de 1.484 pacientes com infecção suspeita ou confirmada por SARS-CoV-2 e hospitalizados no Mount Sinai Health System, na cidade de Nova York, entre 21 de março e 28 de abril de 2020. Dos pacientes avaliados, 1.257 tiveram um teste de reação em cadeia da polimerase (PCR) positivo ou presumivelmente positivo para SARS-CoV-2, enquanto os 167 restantes não puderam ser confirmados.1 

Na admissão hospitalar, foram mensuradas 4 citocinas inflamatórias conhecidas por contribuir para a inflamação patogênica  na síndrome de liberação de citocinas associada às células CAR-T - IL-6, IL-8, TNF-α e IL-1β - e sua correlação com a gravidade e sobrevida foi avaliada. A mediana de tempo para a coleta das amostras foi de 1,2 dia de hospitalização; intervalo interquartil (IQR), 0,7–3,0 dia.

O tempo mediano desde o primeiro exame de citocinas até o último acompanhamento (ou seja, data de alta, data da morte ou data ainda no hospital, o que for mais recente) foi de 8 dias (IQR: 3,1-16,0 dia; até 41 dias).1  

Como grupo controle, foram utilizadas as mensurações dos níveis de citocinas coletadas (antes do início deste estudo) em doadores saudáveis e em pacientes com câncer, que desenvolveram ou não síndrome de liberação de citocinas após terapias com células CAR-T.

RESULTADOS

Os autores descobriram que os níveis séricos elevados de IL-6, IL-8 e TNF-α no momento da hospitalização foram preditores fortes e independentes de sobrevida do paciente (P <0,0001, P = 0,0205 e P = 0,0140, respectivamente). Notavelmente, os níveis séricos de IL-6 e TNF-α permaneceram preditores independentes e significativos de gravidade da doença e morte, mesmo fazendo-se os ajustes para gravidade da doença, marcadores de inflamação laboratoriais comuns, hipóxia, outros sinais vitais, dados demográficos e uma variedade de comorbidades.1 
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Figura 1. Faixa de detecção de citocinas em pacientes com COVID-19 hospitalizados (laranja, n = 1.959), em comparação com amostras de doadores saudáveis (preto, n = 9) e de pacientes com mieloma múltiplo antes de (azul, n = 151) e durante (vermelho, n = 121) a síndrome de liberação de citocinas (SLC) induzida por terapia com células CAR-T. Barras horizontais indicam a mediana e as barras de erro representam IC de 95%. As comparações de pares pelo teste t de Mann-Whitney bilateral mostram níveis significativamente mais elevados de IL-6, IL-8 e TNF-α em amostras COVID-19 em comparação com amostras de doadores saudáveis (**** P <0,0001, *** P <0,001, ** P <0,01 e * P <0,05; NS, não significativo). SLC: síndrome de liberação de citocinas. (Adaptado de Del Valle DM et al. Nat Med 2020.1

Os autores separaram níveis altos versus baixos usando como ponto de corte os valores definidos para a síndrome de liberação de citocinas após terapia com CAR-T. Os pontos de corte escolhidos para análises estatísticas adicionais foram:1  
  • IL-6: mais de 70 pg/mL-1;
  • IL-8: mais de 50 pg/mL-1;
  • TNF-α: mais de 35 pg/mL-1;
  • IL-1β: mais de 0,5 pg/mL-1.
Cada citocina, exceto a IL-1β, foi preditora independente de sobrevida global, após ajuste para dados demográficos e comorbidades, ou seja, sexo, idade, raça / etnia, tabagismo, doença renal crônica, hipertensão, asma e insuficiência cardíaca, ou seja, houve pior sobrevida quando as citocinas estavam elevadas (Figura 2).1  
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Figura 2. Níveis de citocinas e probabilidade de sobrevida. Curvas de sobrevida baseadas em cada citocina medida, após ajustes de variáveis para sexo, idade, raça / etnia, tabagismo, doença renal crônica, hipertensão, asma e insuficiência cardíaca (n = 1.246). Modelo de regressão de Cox mostrando sobrevida global com intervalos de confiança (IC) para cada citocina com base no tempo desde o exame de citocinas até a última data de acompanhamento (alta, óbito ou ainda no hospital, o que ocorrer por último), com significância indicada pelo valor P e HR. Houve pior sobrevida se as citocinas estivessem altas (vermelho, acima dos pontos de corte citados anteriormente) versus baixo (azul, abaixo dos pontos de corte). Cada linha indica a probabilidade de sobrevida prevista ao longo do tempo de acompanhamento, com a barra de erro indicando o IC de 95% bilateral correspondente.  (Adaptado de Del Valle DM et al. Nat Med 2020.1)

Em um subconjunto de pacientes (n = 663), os escores da escala de gravidade Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) também estavam disponíveis, e foi confirmado que IL-6 (HR = 2,9, P <0,0001), IL-8 (HR = 1,6, P = 0,04) e TNF-α (HR = 1,6, P = 0,03) foram associados a baixa sobrevida, após o ajuste para todas as variáveis mencionadas acima e também para a escala da gravidade SOFA (tratado como uma variável contínua ou como pontuação SOFA ≤1 versus> 1).1 

Os autores observaram que a IL-6 e o TNF-α são preditores independentes de gravidade da doença, além da sobrevida. Mesmo depois de estratificar os fatores de risco com o valor P mais forte, ou seja, escore de gravidade, saturação de O2 e idade, a IL-6 e TNF-α permaneceram independentemente preditivos de sobrevida, com IL-8 também alcançando significância (Figura 3).1 
 
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Figura 3. Análises univariadas de Kaplan-Meier de sobrevida segundo os níveis de IL-6 e TNF-α em pacientes com saturação de O2 normal (n = 257), baixa (n = 258) ou muito baixa (n = 287), ou em pacientes com saturação de O2 moderada (n = 588) versus COVID-19 grave com lesão de órgão-alvo (n = 136), conforme medido no primeiro exame disponível. Os níveis de  IL-6 e TNF-α se correlacionam com a gravidade da doença e predizem independentemente a sobrevida.  (Adaptado de Del Valle DM et al. Nat Med 2020.1)
O efeito de medicações nos níveis de citocinas foi avaliado. Hidroxicloroquina, paracetamol e anticoagulantes não parecem alterar os níveis de citocinas. Dos corticosteroides, a dexametasona teve o maior efeito de redução da IL-6, potencialmente apoiando os achados do recente estudo RECOVERY, que mostrou benefício clínico deste medicamento em pacientes hospitalizados com doença grave.1,2 

Os autores sugerem que os níveis séricos de IL-6 e TNF-α devem ser considerados no manejo e tratamento de pacientes com COVID-19.


DISCUSSÃO


Avaliando mais de 1.400 pacientes hospitalizados, este estudo identificou que os padrões de citocinas (IL-6, IL-8, TNF-α) na admissão hospitalar são preditivos de sobrevida e mortalidade na COVID-19, independentemente de dados demográficos, comorbidades, biomarcadores clínicos de gravidade da doença, incluindo fatores laboratoriais e clínicos.

IL6
A IL-6 foi um dos marcadores prognósticos mais robustos de sobrevida, eclipsando ou superando proteína C reativa, dímero D e ferritina após o ajuste para as características demográficas e comorbidades. Permaneceu independentemente associada à gravidade e preditiva de sobrevida ao ser analisada juntamente com informações sobre ventilação e lesão de órgão-alvo.1  

TNF-α
O TNF-α elevado, conhecido por contribuir para danos aos órgãos, também foi um forte preditor de resultados ruins, mesmo após o ajuste para outros fatores de risco, como idade, sexo, hipóxia, pontuação da gravidade da doença com base na avaliação clínica e IL-6.1  

IL-8
A IL-8 mostrou associação com o tempo de sobrevida, embora tenha sido sobreposta a outros fatores de gravidade após ajustes multivariados.1 

IL-1β
A IL-1β foi pouco detectada e, como resultado, teve apenas valor preditivo marginal.1  

Embora os marcadores clássicos usados rotineiramente para determinar a inflamação e a gravidade ainda sejam úteis para estratificar os pacientes, quando combinados em análises multivariadas, muitos deixam de ser significativos. Já a IL-6 e o TNF-α permaneceram preditivos independentes de evolução da COVID-19. O valor prognóstico significativo destas duas citocinas continuou a ser observado quando todas as citocinas testadas estavam no modelo, juntamente com dados demográficos, comorbidades e outras medições clínicas e laboratoriais, o que mostra a robustez dos resultados.1  

Notavelmente, a resposta de citocinas relacionadas à COVID-19 foi bastante distinta da tempestade de citocinas tradicional associada à sepse e à terapia com células CAR-T, com níveis elevados de citocinas sustentados ao longo de dias e semanas e relativa ausência de coordenação entre as citocinas. Isso levanta a possibilidade de estratégias de mitigação com tratamentos anti-citocinas.1 

CONCLUSÕES

Medições precoces de citocinas são preditores confiáveis de evolução da COVID-19 e, portanto, indicam a importância crítica do uso dos níveis séricos de citocinas para decisões de tratamento.1  

O valor preditivo de IL-6 e TNF-α pode ajudar a identificar quais indivíduos têm maior probabilidade de desenvolver insuficiência respiratória, lesão de órgão-alvo e morte. Também podem ser úteis para os desenhos de estudos com o objetivo de avaliar a  interrupção da inflamação subjacente. Além disso, um modelo de predição construído sobre os níveis de citocinas no início da doença pode servir para informar a alocação de cuidados de saúde e priorização de indivíduos em maior risco.1 

Embora confirmado nesta coorte, o valor preditivo de IL-6 e TNF-α também deve ser avaliado de forma prospectiva, onde pode ser feito maior controle sobre a coleta de dados.1 

REFERÊNCIAS

  1. Del Valle, D.M., Kim-Schulze, S., Huang, H. et al.

    An inflammatory cytokine signature predicts COVID-19 severity and survival.

    Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-1051-9.

  2. The RECOVERY Collaborative Group.

    Dexamethasone in hospitalized patients with COVID-19 — preliminary report.

    N. Engl. J. Med. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2021436 (2020).